[发明专利]一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法

权利要求书

1.一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法，其特征在于，利用环形脉冲激光(7)照射板料，在环形脉冲激光(7)照射的热效应和冲击波的力效应相互结合下使环形脉冲激光(7)层层切入材料，最终切穿整个照射区碳纤维复合材料(8)完成小孔加工，具体步骤如下：

A）将垫板(9)固定在数控工作台(10)，将碳纤维复合材料(8)固定在垫板(9)的上端面，通过移动控制数控工作台(10)控制环形脉冲激光(7)中心、碳纤维复合材料(8)打孔中心和垫板(9)孔中心处于一条轴线上；

B）打开激光器(2)，脉冲激光通过反射镜(3)、光学整形系统(4)、环形光束产生系统(5)、聚焦透镜(6)后作用在碳纤维复合材料(8)上，计算机控制系统(1)根据碳纤维复合材料(8)特性, 调整环形脉冲激光(7)的脉宽、能量、频率参数；计算机控制系统(1)控制光学整形系统(4)、环形光束产生系统(5)、聚焦透镜(6)，在碳纤维复合材料(8)上形成环形光斑(11)；

C）脉冲激光作用在复合材料表面，在环形脉冲激光(7)照射的热效应和冲击波的力效应相互结合下使环形脉冲激光(7)切入材料，通过层层深入最终切穿整个照射区碳纤维复合材料(8)完成小孔加工；

D）清理。

2.根据权利要求1所述的一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法，其特征在于，所述步骤B）中，根据碳纤维复合材料(8)特性, 调整环形脉冲激光(7)的脉宽、能量、频率以及光斑大小参数，具体参数为：脉宽10^-6ns~50ns，能量0~50J，频率0~50Hz；作用在板料上的环形光斑(11)内径为0.1~50mm，外径为0.1~50mm。

3.根据权利要求1所述的一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法，其特征在于，所述方法适用于其他材料的小孔加工。