碳纤维复合材料皮秒激光加工工艺研究

作者：张瑄珺; 沈佳骏; 王健超

来源：应用激光, 2020, 40(01): 86-90.

DOI：10.14128/j.cnki.al.20204001.086

• 皮秒激光
• 碳纤维复合材料
• 激光制孔
• 热影响区

采用不同波长皮秒激光器在碳纤维复合材料板材上进行制孔加工,研究了不同波长(532,355 nm)、扫描速度(3 000、3 500、4 000、4 500、5 000 mm/s)、加工缝宽(0.4、0.5、0.6 mm)对加工孔表面热影响区、孔锥度、加工时长等加工质量的影响。结果表明:激光波长越短,加工孔的表面质量越好,热影响区越小。在5 mm厚的碳纤维板材上加工直径为3 mm的孔,当激光波长为532 nm时,加工孔边缘热影响区大小为200μm;当激光波长为355 nm时,加工孔边缘热影响区大小为70μm。在不影响加工效率的前提下,一定范围内,加工速度越大越好,缝宽越小越好。当扫描速度为5 000 mm/s、加工缝宽为0.4 mm时,表面孔边缘热影响区大小仅为33.8μm,其孔径上下表面差为184.1μm,均为以上所有参数条件下最好效果。

• 单位
  上海市激光技术研究所