飛機蒙皮碳纖維復合材料加工斷面

　　不銹鋼材料加工截面金相照片

　　近日，中國科學院沈陽自動化研究所成功突破了水導激光微細結構加工技術。該技術的開發成功標志著我國成功掌握了水導激光加工技術，并打破了國外公司對該技術的壟斷。 

　　沈陽自動化所工藝裝備與智能機器人研究室項目團隊通過多方調研、若干次修改技術方案、大膽的技術創新以及大量的工藝實驗，攻克了小尺寸激光光斑生成技術、高精度激光-射流耦合技術、穩定射流生成技術等技術難點，同時開發了水導激光加工原理樣機。開發的水導激光微細結構加工技術可產生直徑0.04~0.08毫米的穩定射流，射流穩定長度最長可達80毫米。 

　　水導激光技術特別適用于難加工材料，比如對厚度4mm的碳纖維復合材料進行切割后，加工區邊緣無毛刺，層間紋理清晰（如圖1所示），解決了當前碳纖維復合材料常規技術加工后存在毛刺的問題。切割不銹鋼材料后，加工區域邊緣平直，無重融層和熱影響區（如圖2所示），解決了當前超快激光加工中的結構錐度問題。 

　　水導激光加工技術是一種將激光耦合進水射流內部，利用激光能量實現材料去除的加工技術。由于水射流的冷卻作用及細長結構，相比于傳統激光加工，水導激光加工技術有著加工表面質量高、無熱影響區、可加工大深徑比結構的優勢。目前，在航空發動機氣膜孔加工、航空復合材料微結構加工、半導體劃片加工、醫療植入支架加工、寶石材料切割等方向有廣闊的應用潛力。（工藝裝備與智能機器人研究室）