研究目的
研究碳纤维增强复合材料(CFRP)光纤激光切割中的切口质量,重点分析激光功率、扫描速度和激光扫描次数变化时切口质量因素的改变情况。
研究成果
研究得出结论,光束扫描速度是减少热损伤的关键因素。切割面各碳纤维上观察到的圆环状痕迹,是纤维在径向受热熔融时形成的。增加激光扫描次数有助于形成光滑的表面形貌,防止纤维分层和拔出。通过比较多种切割质量参数,确定了最佳工艺条件。
研究不足
该研究未使用辅助气体,而辅助气体可通过减少氧气接触来降低焦化程度?;逅鹕饲段Ы洗?,延伸至基体凹陷区外数毫米,这在美观上较差。
1:实验设计与方法选择:
在大工艺窗口下设计了系统实验,研究激光功率、扫描速度和扫描次数对切割质量因素的影响。
2:样品选择与数据来源:
采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了1毫米厚的碳纤维增强复合材料(CFRP)板材。
3:实验设备与材料清单:
使用波长为1070纳米的2千瓦多模光纤激光器(IPG YLS-2000)。
4:实验流程与操作步骤:
通过固定激光束的电动直线平台加工试样,采用多道次切割方式,道次间隔时间为1秒。
5:数据分析方法:
利用扫描电子显微镜(SEM)测量切缝宽度和最小未切割宽度(MEW),光学显微镜(OM)测量切缝深度,并通过统计分析确定各切割质量因素的最佳单一相关参数。
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