飞秒激光旋转钻孔SiCf/SiC孔

近无锥度微孔

两步飞秒激光旋转钻孔方法，能在SiCf/SiC复合材料上快速加工出高质量、几乎无锥度的微孔。

Yang, Feng · 保研 · Zhaoji, Li · Xiaodong, Fan · 马广义 · 董志刚

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2025

参数信息

锥度

0.03 °

孔径

300 µm

深径比

10

加工时间

50 s

技术优势

锥度近乎为零

两步钻孔加修整工艺使孔壁锥度降至0.03°，接近直壁，有利于冷却气流的稳定和均匀。

效率与质量兼得

在50秒内完成高质量孔加工，无需长时间精修或多次装夹。

可预测孔形

建立的孔型演化模型可准确预测不同进给深度下的孔形，为工艺设计提供理论支撑。

应用场景

• 航空发动机冷却孔：加工航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔，实现低锥度直壁孔，提升气膜冷却效率。
• 陶瓷基复合材料加工：为SiCf/SiC这类难加工陶瓷基复合材料提供高质量微孔加工方案，替代传统磨削或水刀。
• 激光微加工：将飞秒激光旋切工艺用于高深径比微孔，兼顾精度与效率，拓展激光微加工能力。