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公开(公告)号：CN114054939B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111351615.5
申请日：2021-11-16
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
IPC: B23K26/00 , B23K26/70 , B23K103/16
Abstract: 本发明涉及一种复合材料卷曲结构的高效精密加工方法，包括：a、将防护垫板放置于铁磁性的承载与运动平台上；b、将待加工的卷曲结构工件展平并贴合于所述防护垫板；c、将多个磁铁放置于展平后的卷曲结构工件的表面，利用所述多个磁铁吸附式地压住所述展平后的卷曲结构工件的边缘和内部区域；d、使用激光加工系统对所述展平后的卷曲结构工件的目标区域进行加工。该加工方法可解决现有加工方法存在的装夹工装制备周期占比高且工装利用率低、装夹过程复杂、加工损伤突出以及由此导致的生产效率、成本、精度与损伤的问题。
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公开(公告)号：CN114018698A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111221443.X
申请日：2021-10-20
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
Abstract: 一种利用可控加工损伤测算复合材料本征强度的方法，步骤为：(1)根据加载力F的相对不确定度εF，确定试片宽度边缘损伤层厚的最小值xmin；(2)通过控制脉冲激光的光场和轨迹参数，按力学性能测试标准中的试片规格切割出若干组边缘损伤程度具有明显区分度的试片，试片宽度方向单边热损伤层均厚为x；(3)按照相应的力学试验标准，测试各组试片对应的力学指标F；(4)拟合力学指标F与损伤层均厚x的关系，得到拟合直线的斜率均值k及不确定度、截距均值b及不确定度，并依据误差传递原理计算斜率与截距比值r的取值范围[r1，r2]；(5)确认斜率与截距比值的理论值‑2/w位于[r1，r2]区间之内，并通过k＝‑2×h×σ0计算以强度形式体现的材料本征力学指标σ0。
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公开(公告)号：CN114018698B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202111221443.X
申请日：2021-10-20
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
Abstract: 一种利用可控加工损伤测算复合材料本征强度的方法，步骤为：(1)根据加载力F的相对不确定度εF，确定试片宽度边缘损伤层厚的最小值xmin；(2)通过控制脉冲激光的光场和轨迹参数，按力学性能测试标准中的试片规格切割出若干组边缘损伤程度具有明显区分度的试片，试片宽度方向单边热损伤层均厚为x；(3)按照相应的力学试验标准，测试各组试片对应的力学指标F；(4)拟合力学指标F与损伤层均厚x的关系，得到拟合直线的斜率均值k及不确定度、截距均值b及不确定度，并依据误差传递原理计算斜率与截距比值r的取值范围[r1，r2]；(5)确认斜率与截距比值的理论值‑2/w位于[r1，r2]区间之内，并通过k＝‑2×h×σ0计算以强度形式体现的材料本征力学指标σ0。
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公开(公告)号：CN114247989B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111649789.X
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司 , 北京理工大学
IPC: B23K26/0622 , B23K26/06
Abstract: 本发明涉及的用于碳纤维复合材料的整形超快激光加工方法中，包括以下步骤：S1、将超快激光加工系统的单脉冲序列变换为双脉冲序列；S2、对纤维试片以及与基体试片，实施双脉冲序列的激光，比较纤维去除阈值Fcb与基体去除阈值Fjb的差值；S3、若差值小于A，则根据纤维去除阈值Fcb和基体去除阈值Fjb，得到纤维试片去除率与基体试片去除率相同时所需的双脉冲入射能量通量F0；S4、设置入射能量通量F0，开始加工。本发明提供了在超快激光加工中能实现碳纤维复合材料均匀去除的方法。
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公开(公告)号：CN114247989A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111649789.X
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司 , 北京理工大学
IPC: B23K26/0622 , B23K26/06
Abstract: 本发明涉及的用于碳纤维复合材料的整形超快激光加工方法中，包括以下步骤：S1、将超快激光加工系统的单脉冲序列变换为双脉冲序列；S2、对纤维试片以及与基体试片，实施双脉冲序列的激光，比较纤维去除阈值Fcb与基体去除阈值Fjb的差值；S3、若差值小于A，则根据纤维去除阈值Fcb和基体去除阈值Fjb，得到纤维试片去除率与基体试片去除率相同时所需的双脉冲入射能量通量F0；S4、设置入射能量通量F0，开始加工。本发明提供了在超快激光加工中能实现碳纤维复合材料均匀去除的方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113977099B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111482431.2
申请日：2021-12-07
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
IPC: B23K26/362 , B23K26/402 , B23K26/70 , B23K103/16
Abstract: 本发明涉及用于纤维复合材料的超快激光铣方法：S1、在大于由与所述纤维复合材料相同的材料制成的试片的阈值饱和值(Fth)的范围内，选取激光的多个通量(F)，测出多个临界往复刻蚀次数(Nth)，得到临界往复刻蚀次数(Nth)与通量(F)的函数关系式；S2、沿待加工结构轮廓控制线处进行冷刻蚀，低热积累式往复刻蚀次数(N1)不超过所述低热累积式往复刻蚀次数临界值(Nth1)；S3、进行预设待加工结构轮廓控制线以内的轨迹填充区域的热刻蚀加工，高热积累式往复刻蚀次数(N2)大于所述热临界往复刻蚀次数(Nth2)，本发明能够实现精密性和高效性超快激光铣加工，提供了量化指导，能够提高加工效果具有较高可重复性。(56)对比文件李帅;张林;张瑄珺;廖建飞;成健.复合材料表面镀铝膜层的超快激光刻蚀特性研究.应用激光.2021,(第001期),59-64.苏飞;李纯杰;李文毅;郑雷.Kevlar纤维增强复合材料激光-铣削组合加工试验及可行性分析.复合材料学报.2021,(第010期),3543-3553.闫晓东.激光移动刻蚀树脂基复合材料仿真分析.中国优秀硕士学位论文数据库.2017,18-29.
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公开(公告)号：CN114227008B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111649755.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司 , 北京理工大学
IPC: B23K26/38 , B23K26/70 , B23K26/082
Abstract: 本发明涉及的用于碳纤维复合材料结构的超快激光切割方法，包括以下步骤：S1、在试片上，测定并记录多个单次划线刻蚀深度及与多个单次划线刻蚀深度相对应的激光的多个入射脉冲能量通量，并根据所提理论公式拟合得出材料去除阈值通量和特征吸收深度；S2、将防护垫板、碳纤维复合材料、压板和磁铁依次叠放在激光加工系统的承载与运动平台上，压板由在激光的波长下透光率≥85％的材料制成；S3、设置入射脉冲能量通量，根据计算公式得到相应的单次划线刻蚀深度，确定加工扫描次数，投射远程激光透过压板并辐照于碳纤维复合材料，进行激光切割。本发明的方法，通过量化相关规律和制定装夹方法，可兼顾超快激光切割过程中的高效性、精密与可靠性。
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公开(公告)号：CN114227008A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111649755.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司 , 北京理工大学
IPC: B23K26/38 , B23K26/70 , B23K26/082
Abstract: 本发明涉及的用于碳纤维复合材料结构的超快激光切割方法，包括以下步骤：S1、在试片上，测定并记录多个单次划线刻蚀深度及与多个单次划线刻蚀深度相对应的激光的多个入射脉冲能量通量，并根据所提理论公式拟合得出材料去除阈值和特征吸收深度；S2、将防护垫板、碳纤维复合材料、压板和磁铁依次叠放在激光加工系统的承载与运动平台上，压板由在激光的波长下透光率≥85％的材料制成；S3、设置入射脉冲能量通量，根据计算公式得到相应的单次划线刻蚀深度，确定加工扫描次数，投射远程激光透过压板并辐照于碳纤维复合材料，进行激光切割。本发明的方法，通过量化相关规律和制定装夹方法，可兼顾超快激光切割过程中的高效性、精密与可靠性。
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公开(公告)号：CN114054939A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111351615.5
申请日：2021-11-16
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
IPC: B23K26/00 , B23K26/70 , B23K103/16
Abstract: 本发明涉及一种复合材料卷曲结构的高效精密加工方法，包括：a、将防护垫板放置于铁磁性的承载与运动平台上；b、将待加工的卷曲结构工件展平并贴合于所述防护垫板；c、将多个磁铁放置于展平后的卷曲结构工件的表面，利用所述多个磁铁吸附式地压住所述展平后的卷曲结构工件的边缘和内部区域；d、使用激光加工系统对所述展平后的卷曲结构工件的目标区域进行加工。该加工方法可解决现有加工方法存在的装夹工装制备周期占比高且工装利用率低、装夹过程复杂、加工损伤突出以及由此导致的生产效率、成本、精度与损伤的问题。
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公开(公告)号：CN115383313B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202210928978.9
申请日：2022-08-03
Applicant: 北京卫星制造厂有限公司
IPC: B23K26/36 , B23K26/0622
Abstract: 本申请涉及激光加工领域，具体公开了一种激光加工方法，其按照目标功率P、目标光斑尺寸Dopt及目标脉冲重复频率fopt，对待加工材料激光加工；其中，fopt＝P/Eopt且P≤Pmax，fopt≤fmax，Pmax为额定目标功率，fmax为最大脉冲重复频率；目标脉冲能量Eopt与目标脉冲能量通量Fopt、目标光斑尺寸Dopt均正相关；目标脉冲能量通量Fopt为去除能量通量的阈值Fth(N)的e2倍(高斯光束)或e倍(平顶光束)；目标光斑尺寸Dopt≥Dmin，Dmin为最小加工光斑尺寸。本申请提供的方案通过综合优化脉冲能量、重复频率、聚焦光斑尺寸，提高单位光源功率下的材料总体去除效率，进而提升激光加工的效率。
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