使用水喷射引导激光处理进行CFRP的三维减法制造:实现低热损伤和薄的再造层
Optics express
|December 19, 2025
概括
水喷气引导激光 (WJGL) 技术为制造碳纤维增强聚合物 (CFRP) 提供了一种低热冲击的解决方案. 这种先进的方法精确地加工复杂的CFRP零件而无缺陷,使无人机和eVTOLs的轻量级设计成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 碳纤维增强聚合物 (CFRP) 对于在日益增长的低空经济中减轻无人机和eVTOL至关重要.
- 传统的加工和CFRP的激光加工往往导致缺陷,如分层和热损伤,损害材料的完整性.
研究的目的:
- 为快速减法制造CFRP引入一种新的水喷射引导激光 (WJGL) 处理策略.
- 通过尽量减少热影响和缺陷来解决传统方法的局限性.
主要方法:
- 利用水喷气引导激光 (WJGL) 技术用于CFRP的减法制造.
- 与传统聚焦纳秒脉冲激光处理技术比较WJGL.
主要成果:
- WJGL有效地抑制了热量的积累,导致没有受热影响的区域 (HAZ).
- 实现精密加工,切口宽度误差低于3%,使工件能够紧密组装.
- 简化了大面积CFRP的单步处理,具有复杂的3D几何和精细结构.
结论:
- WJGL技术为CFRP制造提供了低热冲击,高精度的方法.
- 这种技术克服了与传统方法相关的缺陷,提高了材料的完整性.
- 在先进制造业中,WJGL显示了多任务微型加工中心的巨大潜力.


