與在切割試驗(yàn)中取得的結(jié)果類似，激光銑削試驗(yàn)結(jié)果顯示，光纖激光器的小光斑尺寸對銑削應(yīng)用非常有利。激光處理后的纖維并沒有熱損害的痕跡，SEM高倍放大后可看到基底材料只有輕微的熔化痕跡（圖4和圖5）。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了使用光纖激光器對航空和航天復(fù)合材料進(jìn)行銑削的可能性。

圖4和圖5 激光處理后的纖維并沒有熱損害的痕跡，

SEM高倍放大后可看到基底材料只有輕微的熔化痕跡

　　同樣還是使用光纖激光器JK200FL在FRP復(fù)合材料上環(huán)鉆2毫米直徑的孔。切割試驗(yàn)表明，對于厚度超過1毫米的復(fù)合材料來說，試圖像處理金屬一樣來處理復(fù)合材料，其切割結(jié)果并不讓人滿意。

　　因此需要稍大的切口使得材料能夠脫離，不讓基底粘附在新的切割面上。這種設(shè)計(jì)的策略稱為激光螺旋狀鉆孔。

　　與使用Nd:YAG激光器鉆出的孔相比，激光螺旋狀鉆孔的熱損害要少一些，表面的邊緣質(zhì)量看上去好一些。頂部表面的回?zé)恐挥袔资⒚住?/p>

圖6  激光螺旋狀鉆孔后的GFRP復(fù)合材料的圖像

　　光纖激光器鉆孔試驗(yàn)的結(jié)果顯示，配有掃描頭的激光加工中，其加工速度與孔的開放式幾何結(jié)構(gòu)相配合，能夠減少FRP復(fù)合材料表面基底材料的損害。圖6顯示的是經(jīng)過激光螺旋狀鉆孔后的GFRP復(fù)合材料的圖像。

　　總結(jié)

　　使用光纖傳輸?shù)母叻逯倒β实腘d:YAG激光器和200瓦單模光纖激光器的試驗(yàn)結(jié)果表明，激光器能夠提供傳統(tǒng)技術(shù)手段無法提供的加工質(zhì)量。

　　熱管理是加工FRP復(fù)合材料的關(guān)鍵。通過使用如二氧化碳這樣的輔助氣體，能夠極大減少激光光束引起的損害。

　　使用光纖激光器的試驗(yàn)表明，小光斑尺寸以及隨之帶來的精細(xì)定向熱輸入對于加工FRP復(fù)合材料非常有利。擁有高光束質(zhì)量、小光斑尺寸以及可選掃描系統(tǒng)的光纖激光器被證明非常適用于加工這些材料。試驗(yàn)結(jié)果還表明，激光螺旋狀鉆孔在今后的航空航天及汽車領(lǐng)域激光加工應(yīng)用中將扮演重要的角色。