碳纤维材料激光加工技术解读

  碳纤维材料的质量轻硬度大的优势,完全替代了传动手工业材料的细致加工的需求,结合短脉冲激光的优势,依靠对碳纤维材料加工的结果,对激光重频、扫描次数、速度碳纤维材料基本加工的结果,分析得出:飞秒脉冲激光与材料相互作用过程中,利用产生的等离子体,有利于实现高精度加工;而纳秒脉冲激光能量使材料结构复杂化,实现复合材料韧化; 功能一体化,结构材料和功能材料的相互渗透、综合集成; 高性能化, 进一步提高比强度、比模量; 智能化, 材料、结构和电子相互融合; 低成本化,从过去主要关心性能与质量转到降低成本, 强调低成本生产技术。

  1.激光加工技术的特点和应用现状

  激光作为20 世纪人类的四大发明之一、高新技术的重要组成部分,是 20 世纪科学技术发展的里程碑、现代信息社会产业的重要支柱。21 世纪已进入光电子时代 ,作为能量光电子、激光技术的进步, 将极大改变人类的生产生活。激光加工因实现了光 、机 、电技术结合,是一种先进的制造技术,目前正处于向传统制造技术工艺过度,积极渗透的阶段, 如已广泛应用于汽车、电子、机械制造等重要部门,且在提高质量、劳动生产率,减少消耗,减少污染等起到愈来愈重要的作用 。

  2.激光加工技术的主要特点

  激光材料加工与常规热加工相比,有下述主要特点:(1)激光加工能量高及移动速度可调的特殊属性,导致可以实现多种加工;(2)激光可对多种金属、非金属进行加工,特别是可加工高硬度、高脆性材料;(3)激光加工过程中,无磨损,无“切削力”作用于工件;(4)激光能量密度高、速度快,且系局部加工,故对非加工表面影响极小,同时其热影响区小、后续加工量小;(5)激光束易导向,进而实现各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,而且这是一种极为灵活的加工方法;(6)可透过透明介质对密闭容器内的工件进行加工;(7)生产率高,加工质量可靠,经济效益和社会效益好。

 

  阅读延伸:《PAN基碳纤维的生产加工简析