纤维增强复合材料激光加工研究进展

对纤维增强复合材料（FRP）激光加工国内外的研究现状进行了梳理。从激光加工中材料的去除过程、去除机理以及热吸收特性等方面综述了FRP激光加工机理;从激光加工热影响区对材料性能影响、影响热影响区因素、热影响区预测等方面梳理了FRP热影响区的研究现状;概述了FRP激光辅助加工技术的研究进展。大量研究表明,由于FRP的各向异性,FRP激光加工与均质材料的激光加工存在显著差异。目前,FRP激光加工的热影响区能有效的降至几微米,显著降低了热影响区对构件性能的影响。为最大限度的融合激光加工的优势,FRP激光复合加工技术在FRP加工领域的应用逐渐受到关注,成为FRP加工技术提升的一个重要发展方向。     

准分子激光加工的应用

阐述了准分子激光加工及其特点,并着重介绍了准分子激光在微细加工和微电子制造业中的应用,以及对于不同材料的应用情况。     

纤维复合材料激光加工进展及航天应用展望

纤维增强复合材料(FRPs)因其优异的力、热、电磁、化学等性质被广泛应用于航天、航空等领域。作为一种各向异性、非均质的难加工材料,纤维复合材料的传统加工方式存在精度、损伤及效率等问题,为其激光加工技术的快速发展提供了机遇。综述了激光加工技术在实验研究、理论与仿真等基础研究方面的进展,分析研究热点和发展趋势,指出纤维复合材料超快激光加工存在的问题及挑战;报告了纤维复合材料在激光切割与制孔、激光铣削、激光表面处理和连接技术、激光辅助成形等方面的研究及应用进展;针对航天器(特别是空间飞行器)先进制造应用,提出了纤维复合材料产品激光宏观加工和激光微细制造技术的潜在应用方向,展望了实现应用所需发展的工艺装备,以期为后续该类材料产品的激光加工应用提供参考。     

激光微孔加工技术及应用

随着高端、精密装备的飞速发展,人们对高质量、大深径比微孔的需求越来越紧迫.基于此,介绍了飞秒激光与水导激光两种加工微孔的技术,首先探讨了两种微孔加工技术的原理并且回顾了两种微孔加工技术的研究现状;然后着重讨论了激光工艺参数、打孔方式、加工环境(真空、气体、液体、化学环境)、激光与水束光纤耦合对于高质量微孔加工的影响;最后总结了两种微孔加工技术在航空航天领域的应用以及当前面临的问题.     

激光加工技术

激光是原子在受激幅射放大过程中发出的光。激光加工是利用高能量密度激光束照射工件，将材料加热、熔化、气化的一种无机械接触的加工方法。由于激光束能被聚焦成功率密度达10^7-10^2W／cm^2的微小光点，因而几乎可以加工所有的金属和非金属材料，包含各种坚硬的高熔点材料。激光加工的应用范围十分广阔，     

提高激光打孔加工质量的途径

以激光加工工艺理论为基础并结合激光打孔加工生产实践,介绍了合理选择激光器并以改善激光光束为突破口,最终得到提高小孔激光加工精度和质量的方法.     

TiN薄膜微结构激光加工特性的研究

利用光纤激光加工系统研究了两个激光加工参数(扫描速度和激光功率)对TiN薄膜加工特性的影响,并采用白光干涉仪分析了两组参数对加工直线槽的槽深、堆积高度和槽底表面粗糙度的影响趋势,通过对比分析,优化了加工参数。结果表明光纤激光器在加工TiN薄膜微结构上存在着效率高、精度高的优势。     

多孔层板涡轮叶片的激光加工技术

本文介绍了多孔层板涡轮叶片的激光加工工艺和CAD/CAM在展向叶片激光加工中的应用。     

激光加工技术的新发展

美国的一个由１６家公司组成的集团正在研究激光加工的尖端技术，这将对航空航天工业产生深远的影响。这个集团正在研制的新型二极管阵列泵激的Ｎｄ：ＹＡＧ固态激光器有两种：平均功率为２．５ｋＷ的高峰值功率激光器和６ｋＷ的长脉冲激光器。这些激光器能提高激光工的速度和精度。文中还介绍了用“亮度增强自适应模块”来补偿光纤传输激光所引起的光束畸变以及激光在微机械器件加工中的应用。     

喷射液束电解-激光复合加工工艺试验研究

喷射液束电解 激光复合加工是一项新探索的加工技术,其特点是既发挥激光加工的高效率,又借助喷射电液束的冷却、冲刷、电解作用而实现在线去除再铸层。基于该加工原理的分析,在对激光电解液中衰减特性研究的基础上,研制了试验系统并对不锈钢片进行了打孔工艺试验。试验结果表明,应用液压1.5 MPa、浓度18%的NaNO₃电解液的喷射液束电解-激光复合加工可实现再铸层减少90%以上。通过对打孔形貌的对比以及加工工艺规律的初步分析,揭示了喷射液束电解-激光复合加工以激光加工为主,电解加工辅助去除再铸层的加工原理,证实了该复合加工工艺的可行性,可望在航空航天领域得到广泛工程应用。     

微细小孔的超短脉冲激光加工方法研究

针对航空发动机燃油喷嘴等微细小孔的精密高效加工要求,采用双温方程研究超短脉冲(皮秒)激光加工机理,模拟得出材料内电子和晶格的温度分布,开展皮秒激光加工工艺参数研究,分析烧蚀阈值、扫描速度、激光偏振态等因素对加工质量的影响规律,进行镍基高温合金和钛合金材料的激光脉冲冲击制孔和振镜扫描环切制孔实验研究,为超短脉冲激光制孔时工艺参数的选择提供理论指导及实验依据。     

激光加工技术的地位,现状和发展趋势（上）

本文论述激光加工技术在现代制造业中的重要地位及其主要特点，综合介绍激光焊接、激光打标、激光打孔、激光切割、激光去重平衡、激光蚀刻、激光微调、激光存储、激光划线、激光清洗和各种激光表面改性方法的应用现状和发展趋势。     

图形变换的矩阵方法在激光加工中的应用

本文介绍了图形变换的矩阵方法在激光加工中的应用。经试加工证明,该方法能明显提高工效,且满足使用要求。     

典型微机械材料的准分子激光加工特性

针对硅、聚合物和工程陶瓷等典型微机械材料 ,采用KrF准分子激光对其进行了加工技术研究 ,分析了加工规律 ,并探讨准分子激光最适宜的应用环境和条件     

材料加工中的准分子激光器

本文阐述了准分子激光器的工作原理及特性，综述了准分子激光器在材料加工中的应用，并与ＣＯ２激光器、Ｎｄ：ＹＡＧ激光器进行了比较和分析。     

波面激光干涉仪在超精密加工中的应用

介绍了超精密加工的发展趋势和技术特点,介绍了波面激光干涉仪的测量原理及使用技巧,重点阐述了如何在超精密加工的多个环节,如工件检测、精密对刀、误差补偿中发挥波面激光干涉仪的作用。     

激光加工在发动机零件修复中的应用

航空发动机钛合金和镍基合金摩擦付的接触磨损是发动机使用和维修中的一大难题。本文提出用激光加工技术修复这类磨损零件，分析比较了激光方法与其他修理方法的优缺点，并详细介绍了采用激光修复方法应注意的一些问题。     

飞秒激光能量密度对镍基合金重铸层和加工效率的影响

以航空发动机叶片制孔为导向,结合飞秒激光对单晶镍基高温合金材料的非热熔性损伤阈值(Φth1)和热熔性损伤阈值(Φth2)特征,研究了飞秒激光能量密度(0Φ44.2J/cm2)对制孔重铸层和加工效率的影响规律。研究结果表明:在Φth1ΦΦth2时,镍基合金经飞秒激光加工后加工侧壁没有出现明显的重铸物;在ΦΦth2时,加工侧壁开始出现重铸物,并随着能量密度的增加,重铸层厚度增大。在试验结果的基础上,建立了飞秒激光单脉冲加工深度与能量密度的定量关系。能量密度越高,飞秒激光单脉冲加工深度越大,加工效率越高。     

激光陀螺反射镜超光滑表面加工技术的研究

本文分析了激光陀螺反射镜表面粗糙度对激光陀螺精度的影响,对激光陀螺反射镜超光滑表面加工方法进行了系列改进,显著提高了激光陀螺反射镜超光滑表面加工水平,对激光陀螺研制水平的提高有重要意义。     

CO2激光加工技术的发展与应用

作者通过对国内外的考察分析了CO_2激光加工技术迅速发展的原因,概述了其应用情况和发展前景。