碳纤维复合材料激光加工热损伤问题的研究现状

• 作者: 张瑄珺 沈佳骏 王健超
• 来源期刊: 应用激光
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维复合材料 短脉冲激光 热损伤 研究现状
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1041-1044
• 页数: 4页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193906.1041

摘要

碳纤维复合材料(CFRP)是由碳纤维和基体组成的二相或多相结构,具有非均质和各向异性,且碳纤维的硬度很高,采用传统的机械加工方式易出现如刀具磨损、复合材料分层、纤维破碎及加工后性能变差等问题.使用激光加工可以克服其技术方面所面临的各种困难,但由于CFRP中碳纤维增强体在热膨胀系数、气化温度等热力学性能方面与基体存在相当大差异,激光加工过程中易出现热影响区、纤维拔出、复合材料分层、纤维末端膨胀等热损伤缺陷,严重影响CFRP的静态强度,导致激光加工CFRP面临巨大挑战.综述了国内外降低激光加工碳纤维复合材料的研究现状,通过采用短脉冲、短波长、重复频率高的激光光源,以及提高加工速度、改进加工路径、一定压力的吹气等多种方法降低激光与材料的作用时间,从而减少热效应.