- · 《自动化应用》栏目设置[06/28]
- · 《自动化应用》收稿方向[06/28]
- · 《自动化应用》投稿方式[06/28]
- · 《自动化应用》征稿要求[06/28]
- · 《自动化应用》刊物宗旨[06/28]
来稿应自觉遵守国家有关著作权法律法规，不得侵犯他人版权或其他权利，如果出现问题作者文责自负，而且本刊将依法追究侵权行为给本刊造成的损失责任。本刊对录用稿有修改、删节权。经本刊通知进行修改的稿件或被采用的稿件，作者必须保证本刊的独立发表权。 一、投稿方式： 1、 请从 我刊官网 直接投稿 。 2、 请 从我编辑部编辑的推广链接进入我刊投审稿系统进行投稿。 二、稿件著作权： 1、 投稿人保证其向我刊所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、 投稿人保证向我刊所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、 投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、 投稿人向我刊所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。 5、 投稿人授予我刊享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、 第5条所述之网络是指通过我刊官网。 7、 投稿人委托我刊声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。
沈阳自动化所在水导激光加工碳纤维复合材料取
作者:网站采编关键词:
摘要：江苏激光联盟 导读：为了了解水导激光加工CFRP材料的瞬态热影响及其对材料去除的机理，基于有限元法中的单元死亡技术，建立了非均质纤维基体的三维瞬态温度场及后续材料去除模
江苏激光联盟导读：为了了解水导激光加工CFRP材料的瞬态热影响及其对材料去除的机理，基于有限元法中的单元死亡技术，建立了非均质纤维基体的三维瞬态温度场及后续材料去除模型。在该模型下，研究了水导激光加工CFRP材料的去除机理并在相同工艺条件下通过实验对模型进行了验证。这一结果由中科院沈阳自动化的研究团队发表在近期发表的期刊《Materials today Communictions》上，如下为研究简介。
图1 水导激光加工的加工示意图
碳纤维复合材料由于其独特的优异性质而在航空航天和汽车等领域的应用日益广泛，同时随着应用的不断增多，如何采用精密的加工手段以确保其优异的性能在加工过程中不会受到损失成为一个热点 和难点。水导激光加工技术是一种现代加工技术，可以有效地减少由于激光加工的热效应造成的热损伤。为了了解水导激光加工碳纤维复合材料的瞬时热效应以及材料的去除机制、激光脉冲作用对材料温度场分布的影响规律，来自沈阳自动化所的研究团队采用元素生死技术进行了有限元模拟。
图2 水导激光加工的加工策略
研究表明，水导激光加工碳纤维增强复合材料与传统激光加工相比能获得更好的加工效果，具有明显优势。由图3可见水导加工孔形状为圆形，在激光能量作用区域以外的区域CFRP的颜色始终为蓝色，温度始终为室温，几乎不存在热量的残留。与传统激光加工工艺相比，水导激光加工技术中高速水射流产生的强对流冷却效应对碳纤维加工形状影响较大，水射流可以带走加工中的多余热量，使材料迅速冷却，平衡碳纤维在加工过程中热量传递不均的现象。所以采用水导激光加工CFRP材料，相比于传统激光加工能获得更好的加工质量，保证较高的加工精度，有效解决激光高热量对材料热损伤的问题。图4为定点打孔实验孔形状三维形貌图，从高倍放大图中可以观察到明显的碳纤维深孔内部的形貌。孔内表面是干净的，没有熔化和飞溅粘着。由于水射流的强对流冷却作用，纤维形状几乎没有恶化。
图3 打孔时纤维棒的温度分布: (a)传统激光加工和(b)水导激光加工
图4 水导激光加工后孔表面的SEM显微图
图5 采用WGJL技术进行螺旋形打孔的实验结果
来源：Numerical simulation of water jet–guided laser micromachining of CFRP，Materials today Communictions，Volume 25, December 2020, ，
文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/zonghexinwen/2020/0722/423.html