| CO2连续激光烧蚀CFRP树脂层工艺优化 |
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| 引用本文： | 蔡颂,徐闻声,余凡,宋金潮,邓凯,陈达.CO2连续激光烧蚀CFRP树脂层工艺优化[J].工程塑料应用,2023(11):63-70. |
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| 作者姓名： | 蔡颂 徐闻声 余凡 宋金潮 邓凯 陈达 |
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| 作者单位： | 1. 武汉轻工大学机械工程学院;2. 武昌工学院智能制造学院;3. 湖南工业大学机械工程学院 |
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| 基金项目： | 湖南省自然科学基金省市联合基金项目(2021JJ50033),湖南省自然科学基金项目(2019JJ40075)；;国家自然科学基金项目(51705141和51975192)；;湖北省自然科学委员会(2019 9CFB637)；;中国博士后科学基金项目(2019T120650)；;湖南省教育厅科研项目(17C0472,18C1064)；;株洲市科技计划项目([2018]61)；;CO2激光器切割CFRP层合板模型与试验项目(022101001012)； |
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| 摘 要： | 碳纤维树脂基复合材料(CFRP)的激光表面处理是一项重要工艺，主要用于CFRP的胶接或修复。CFRP表面粗糙度和树脂清除程度是衡量加工效果的主要标准。为探索内在机理和优化连续激光表面处理的参数，开展CO2连续激光烧蚀CFRP树脂层试验。通过点射试验确定最小离焦量激光半径为1 477.47μm，进行矩形表面处理试验发现，激光功率在30～60 W范围内的粗糙度先减小后增大并在60 W得到最大值，扫描速度为70 mm/s时得到最佳效果。同时对加工后CFRP表面起伏值计算发现，CFRP表面起伏值随功率和扫描速度变化的规律基本和粗糙度结果一致，功率和扫描速度两组参数是相互关联的。构造连续激光烧蚀树脂层的能量密度单元体，然后把参数转化为能量密度发现，能量密度为0.285～0.571 J/mm2范围内进行处理得到质量效果较好的表面，而且在0.571 J/mm2时粗糙度得到最大值7.816μm，清洗后仍保持可以用于胶接的较高粗糙度。此外，通过不规则图形扫描试验发现，能量密度为0.794 J/mm2得到最佳表面效果。...
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| 关 键 词： | 连续激光 碳纤维树脂基复合材料 表面处理 能量密度 粗糙度 |
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