有一種材料密度低（1.7g/cm3左右），重量相較于鋼鐵輕50%，鋁材輕30%；熱膨脹系數(shù)低，比熱容高，能承受2000℃高溫；有較高的材料韌性及扛疲勞性，材料強度高。這就是碳纖維復合材料（CFRP）。因其獨特的材料特性，被廣泛應用于航空航天、汽車制造、高端體育用品等領域。
而碳纖維復合材料的加工，也因上述材料特性，尤為困難。碳纖維切割方式常規(guī)為刀具切削、裁床加工，加工過程中容易出現(xiàn)邊緣磨損嚴重、纖維外拉、材料分層等問題，影響碳纖維復合材料的加工質量。這樣的加工方式良品率不高，也導致了碳素纖維的售賣價格上漲。碳纖維鉆孔采用螺旋鉆鉆孔方式，入口因旋轉應力表面很容易出現(xiàn)毛刺、碳纖維撕裂、纖維絲脫出等現(xiàn)象，孔壁表面效果較差，孔出口處缺陷主要為材料分層。
碳纖維激光切割鉆孔加工工藝：
碳纖維屬于兩相復合材料，一層屬于碳纖與碳纖織物為增強體，另一層以樹脂為基體。兩相材料熱學性能相差過大，尤其樹脂基體對熱量輸入非常敏感，加工過程容易出現(xiàn)分層。激光光束的特殊性，激光切割打孔時會發(fā)生錐度，如何解決碳纖維復合材料激光加工的熱影響區(qū)和錐度問題，尤為重要。
通過不斷的工藝探究與論證了解到：脈沖能量過大、頻率過高、切割速度過慢和氣體壓力過小都會導致材料的熱損傷加大；而脈沖能量過小、頻率過低和切割速度過快都會導致出現(xiàn)材料切割不透、背面切縫出現(xiàn)鋸齒狀和錐角過大等問題。同時采用華日355nm波長紫外“冷光束”可有效避免熱損傷，降低力學性能。
