碳纤维复合材料被广泛应用于汽车、工业、航空航天、高端医疗等领域，它具有质轻高强、比刚度高、可设计性强等优点，同时碳纤维复合材料还由于自身硬度高、层间强度低、脆性大等特性，使传统机械加工非常容易出现刀具磨损和材料分层等问题。并且由于碳纤维复合材料的两相材料热学性能相差过大，导致激光切割碳纤维复合材料无法避免的会有一定程度的热损伤，降低碳纤维的力学性能。挪恩研发团队据此进行了研究，激光切割碳纤维复合材料影响切割性能的真正因素都有哪些。经过严谨的实验与细致分析，挪恩研发团队发现激光切割碳纤维复合材料影响切割性能的真正因素有以下五点：1、激光焦点位置当激光切割的光束聚焦成很小的光斑时，光斑处的能量密度非常高，继而切出了非常窄的切缝，为此需要焦点处光斑的直径越小越好。挪恩的研发团队在研究中还发现，对于6mm厚度以内的一般金属薄板切割，焦点位置在材料上表面的上下一定范围内都能很平整的切割，但是鉴于切割质量要求的不同和激光切割机器型号的不同，具体的焦点位置需要进行实验用以确定。2、激光切割速度激光切割碳纤维速度的选择不仅与激光切割参数有关，更与碳纤维的厚度和碳纤维对激光的吸收率有关。对于功率一定的激光切割设备，碳纤维厚度越厚，激光切割碳纤维时为了获取好的切割质量就必须降低切割速度，这也使得激光切割碳纤维所需时间变长，碳纤维很有可能会过烧，加工质量因此降低；如果想要提高加工效率，势必会引发由于碳纤维吸收能量增加导致的切缝和热影响变大的问题。3、激光切割功率当激光切割功率增大时，碳纤维工件单位时间内获得的能量增加，但如果激光切割功率过大，会导致碳纤维工件吸收能量过多，碳纤维的热影响区和切缝增大，影响激光切割的质量。根据挪恩研发团队的研究数据显示，激光切割功率是影响激光切割质量最直接也是最主要的因素，决定脉冲激光功率的主要参数是脉冲频率和能量，所以在利用激光切割碳纤维时，必须要同时调整好这两个参数。4、激光切割波长碳纤维对激光能量吸收率的大小与激光波长有很大的关系，而激光切割的前提就是材料吸收激光能量，从而切透材料，所以，碳纤维对激光能量吸收率的大小决定了激光切割的能量利用率，继而影响了激光切割的质量。5、气体压力激光切割碳纤维时，聚焦的激光是与辅助气体通过喷嘴到达碳纤维材料表面，此时气流束的要求是流量大、速度快。气体压力过大，会导致气流形成絮流，使气流降温和吹除熔融材料的能力降低；如果气体压力过小，则会让气体流量变小速度变慢，导致无法彻底吹除切缝处的熔融材料，切缝断面变的粗糙不平整。所以气体压力一定要适中，这样才能有较好的切割质量。根据挪恩研发团队的研究我们可得知，在众多因素中，激光切割功率和切割速度对切割表面粗糙、切缝宽度、挂渣的影响尤其重大。脉冲激光功率的大小主要决定脉冲频率和能量这两个因素，所以脉冲频率、能量、切割速度三个因素对脉冲激光切割质量的影响较大。除此之外影响激光切割质量的因素还有激光模式、喷嘴直径等其他因素，但与以上几点相比，其影响力就要小得多。挪恩复材自成立以来，一直致力于在安全环保的前提下，依托强大的以碳纤维为代表高性能纤维的研发与生产能力，为客户提供全方位服务，尤其是在创新功能材料的分析与研发方面，可根据客户真正需求进行定制化服务，提供从材料的结构设计、CAE分析到最终性能检测与量产为一体化的综合解决方案。

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