碳纤维飞秒激光旋切盲孔加工工艺研究

作     者：王雪辉 陈航 冯新康 库东峰 何宗泰 刘顿 Wang Xuehui;Chen Hang;Feng Xinkang;Ku Dongfeng;He Zongtai;Liu Dun

作者机构：武汉华工激光工程有限责任公司湖北武汉430223 湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2023年第43卷第1期

页      面：119-125页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：碳纤维复合材料 盲孔 飞秒激光 旋切 

摘      要：激光对碳纤维复合材料的孔加工在近些年得到了大量的研究,然而大部分都是切孔类的加工,在高质量盲孔加工方面的研究报道较少。利用自研旋切系统结合飞秒激光开展盲孔加工工艺研究,通过光束偏转系统和一组透镜实现光束偏转和平移,最终得到光束倾斜聚焦的效果,可避免由于高斯光束聚焦特性而产生的加工锥度。通过此装置,对碳纤维复合材料进行了0.3 mm孔径盲孔加工的研究,探讨了各工艺参数对加工结果的影响规律,并得到了优化参数,获得了较好的0.15 mm深平底直盲孔的加工效果。在此基础上,进一步探究了对异形底面盲孔的加工,通过逐层加工方式最终得到了截面直径为0.3 mm的半圆状盲孔加工效果。孔整体加工质量良好,热影响区小于5μm。