采用纳秒级紫外 DPSS激光和具有机器视觉定位功能的多轴高精度加工系统, 对不锈钢、镍片、铍铜、聚酰亚胺等多种材料进行切割和打孔试验。通过调节离焦量、扫描速度、扫描次数, 实现了 0.1 mm的金属薄板和聚合物薄膜的加工, 取得了切缝光滑的加工效果, 并且具有加工精度高、热效应小等特点。对不同材料的作用机理和工艺实验结果进行了分析, 结果表明, 紫外 DPSS激光在铜类材料和聚合物类材料的加工上具有优势。

为了研究激光冲击成形后残余应力对板料性能的影响，采用高功率Nd∶glass激光器对金属薄板激光冲击成形，使用X射线衍射法对激光冲击成形后的金属薄板的表面残余应力分布分析研究。薄板成形后的凹面分布存在较大的残余压应力，而凸面边缘存在较小的残余拉应力；残余应力随着激光能量的增加而增加，但当到达一定值时，凹面残余压应力达到最大值；在冲击凹面中心点处的残余应力值最大，周围处的残余应力以中心点为圆心向外呈非线性递减。在不同的凹模孔径下采用8mm光斑、30J激光能量单次冲击，发现存在一个凹模孔径阈值，小于阈值时，残余应力随着孔径的增大而增大；大于阈值时，随着孔径的增大而减小，阈值大小大约为20mm。结果表明，该研究对进一步研究残余应力的控制有重要作用，且对材料的抗疲劳性能、抗应力腐蚀、表面性能研究有很重要的理论和工程价值。