[发明专利]一种激光加工CFRP材料的方法

权利要求书

1.一种激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

用激光除胶法预处理CFRP材料的板材表面，使表层碳纤维裸露，且增大金属镀层与碳纤维的浸润性；

通过激光逐层去除CFRP板材表面加工区域的材料，并形成微孔或微槽，实现CFRP板材表面的图案化处理；

通过激光熔覆使CFRP板材表面加工区域内相邻微孔或微槽之间间隙处镀层。

2.根据权利要求1所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，所述激光除胶法中激光的脉冲宽度为10fs-500ns，激光的重复频率为10-100KHz，激光的功率为10-100w，激光的扫描速度为10-5000mm/s。

3.根据权利要求1所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，通过短脉冲激光逐层铣刻去除CFRP板材表面；所述CFRP板材表面加工区域形成的微孔或微槽的深度为0.1-5mm，所述微孔或微槽的直径或宽度为0.1-5mm；相邻两个微孔或微槽的间隔为1-3mm；所述短脉冲激光加工扫描速度约为5-1500mm/s，所述短脉冲激光的功率为5-50W，所述短脉冲激光的重复频率为10-100KHz，所述短脉冲激光的脉冲宽度为10fs-500ns。

4.根据权利要求1所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，通过激光铺粉熔覆方法使CFRP板材表面加工区域内相邻微孔或微槽之间间隙处镀层；将金属粉末与酒精混合为粘稠状后平铺于CFRP板材表面间隙处，使得金属粉末与CFRP板材表面贴合度增加，待酒精挥发后通过铺粉式激光熔覆镀层。

5.根据权利要求4所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，所述铺粉式激光熔覆使用脉冲激光或连续激光进行激光熔覆，所述脉冲激光的脉冲宽度为0.5ms-200ms，脉冲激光的激光功率为200-1000W，脉冲激光的脉冲频率为10-100Khz；所述连续激光的激光功率为200-1000W，所述连续激光的扫描速度为0.1-10m/s；所述铺粉式激光熔覆的铺粉厚度为0.1-2mm。

6.根据权利要求1所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，通过激光喷粉熔覆方法使CFRP板材表面加工区域内相邻微孔或微槽之间间隙处镀层；将金属粉末加热烘干后放入送粉器内，送粉气体为氩气，通过喷粉式激光熔覆镀层。

7.根据权利要求6所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，所述喷粉式激光熔覆使用脉冲激光或连续激光进行激光熔覆，所述脉冲激光的脉冲宽度为0.5ms-200ms，脉冲激光的激光功率为500-3000W，脉冲激光的脉冲频率为20-100Khz，脉冲激光的扫描速度为0.02-5m/s；所述连续激光的激光功率为1000-3000W，所述连续激光的扫描速度为0.02-5m/s；送粉器的送粉气流量为1-20L/min。

8.根据权利要求6所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，所述金属粉末置于烘干箱中烘干10-30min，加热温度为40-50℃。

9.根据权利要求4所述的激光加工CFRP材料的方法，其特征在于，所述金属粉末为钛或铜或铝或镍合金粉末。