隨著光纖激光器技術(shù)的發(fā)展，最近航空航天工業(yè)正認(rèn)真考慮在生產(chǎn)線中引入光纖激光器。在航空航天工業(yè)中，現(xiàn)代渦輪發(fā)動機(jī)的制造過程中通常需要鉆出數(shù)量多達(dá)成千上萬的孔。渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、燃燒室和復(fù)燃室都需要鉆孔，而且往往需要在不同厚度的部件上，以各種不同角度鉆出直徑不同的孔，以便為部件提供冷卻空氣。這些部件由超合金制成，并且進(jìn)行了多次陶瓷熱障涂層（TBC）。
目前，市場上能滿足商用和軍用發(fā)動機(jī)制造商需求的鉆孔產(chǎn)品較為缺乏。燈泵浦Nd：YAG激光器是最主要的產(chǎn)品，并且其已經(jīng)主導(dǎo)了航空航天鉆孔市場長達(dá)數(shù)十年之久。隨著光纖激光器技術(shù)的發(fā)展，最近航空航天工業(yè)正認(rèn)真考慮在生產(chǎn)線中引入光纖激光器。
圓孔可以通過兩種方法加工——沖擊鉆孔（percussiondrilling）和環(huán)形切割成孔（trepanning），其中沖擊鉆孔將激光聚焦到所需要的開孔尺寸；而環(huán)形切割成孔是用激光切割出圓孔。這些孔的直徑范圍從0.010~0.250英寸，厚度大于0.5英寸，入射角從30°到小于10°。此外，還有一些部件（如燃燒室）需要更多的切割細(xì)節(jié)信息。
用于沖擊鉆孔的Nd：YAG激光器通常具有200W的平均功率，而峰值功率高達(dá)20kW。當(dāng)沖擊鉆孔時，典型的激光脈沖持續(xù)時間為600μs~1ms，峰值功率為10~20kW。一些孔需要20J的脈沖能量，這將脈沖重復(fù)頻率限制到10pps。這些激光器可以在更長的脈沖持續(xù)時間下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此脈沖更少、鉆孔速度更快；然而重鑄層趨于增加，又使其難以滿足孔的規(guī)格要求。
當(dāng)使用沖擊鉆孔時，需要多個脈沖，并且通常需要一些額外的脈沖確保孔被穿透和出口處的尺寸。所需要的脈沖數(shù)量隨著材料的厚度而變化，例如，燃燒室鉆孔需要的典型脈沖數(shù)量為5~7個。如果孔之間的距離較近，則操作必須非常謹(jǐn)慎，因?yàn)檫^多的熱量積聚可能導(dǎo)致熱障涂層的分層。在實(shí)際操作中，許多孔是以極快的速度鉆出的，以盡量減少熱量產(chǎn)生，防止產(chǎn)生熱障涂層分層。
環(huán)形切割成孔是燃燒室鉆孔應(yīng)用所采用的另一種加工技術(shù)。相比之下，這種加工方式速度較慢，但是這種方法加工出的孔具有更好的一致性和更好的散熱特征。這種加工方式不需要返工，而沖擊鉆孔則可能出現(xiàn)返工的情況。
導(dǎo)向葉片和渦輪葉片通常采用沖擊鉆孔，雖然也有一些廠商更喜歡環(huán)形切割成孔方法。鉆孔過程中要防止背板受損。導(dǎo)向葉片和渦輪葉片通常充滿了各種各樣的材料，以防止激光損壞背板。在鉆孔過程完成后，填充材料可以取出。各發(fā)動機(jī)制造商所采用的填充材料不盡相同。
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