【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工领域,特别涉及一种降低激光加工cfrp热影响区的方法及其装置。
技术介绍
1、碳纤维增强复合材料(简称cfrp),是由碳纤维作为增强体,树脂作为基体固化成形的先进复合材料。cfrp具有密度小、强度高、重量轻等优点,因此使其成为很多传统金属材料的替代品,广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。由于cfrp由增强相碳纤维、树脂基体相构成,且碳纤维具有各向异性,这给加工带来了挑战。机械加工仍是目前加工cfrp最常用的方法,但是机械钻削过程中产生的机械力会对材料造成严重的损伤,如分层、拔丝,也会对刀具产生磨损。激光加工以高能的激光束作用材料,具有非接触、高精度、无磨损等优点,与机械加工相比无机械切削力和刀具磨损,非常适合cfrp的加工。激光加工cfrp,主要基于激光与物质相互作用后导致材料温度升高,通过熔化或气化去除材料。但由于构成cfrp的树脂和碳纤维气化温度、导热系数等热学性能迥异,且碳纤维的气化点远高于树脂,这就使得激光加工cfrp极容易形成以纤维露出(树脂被气化,碳纤维留下)为特征的热影响区,影响cfrp件的
...【技术保护点】
1.一种降低激光加工CFRP热影响区的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的降低激光加工CFRP热影响区的方法,其特征在于,所述高峰值功率密度为107W/cm2~1010W/cm2数量级,高重复频率为100kHz~GHz,用于产生“烧蚀冷却”效应。
3.根据权利要求2所述的降低激光加工CFRP热影响区的方法,其特征在于,通过高峰值功率密度和高重复频率的红外纳秒激光,作用于CFRP板材(1)上,利用激光能量密度转化成热能和机械能,热能沿着材料向下传递,形成热传导,机械能使得材料飞出,飞出的材料带走热能,降低剩余材料的平均温度。
4.根...
【技术特征摘要】
1.一种降低激光加工cfrp热影响区的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的降低激光加工cfrp热影响区的方法,其特征在于,所述高峰值功率密度为107w/cm2~1010w/cm2数量级,高重复频率为100khz~ghz,用于产生“烧蚀冷却”效应。
3.根据权利要求2所述的降低激光加工cfrp热影响区的方法,其特征在于,通过高峰值功率密度和高重复频率的红外纳秒激光,作用于cfrp板材(1)上,利用激光能量密度转化成热能和机械能,热能沿着材料向下传递,形成热传导,机械能使得材料飞出,飞出的材料带走热能,降低剩余材料的平均温度。
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪子钦,叶云霞,陈光磊,袁钊,任旭东,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:
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