位于馬薩諸塞州牛津市的IPG Photonics應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室安裝了Laserdyne 795系統(tǒng)后，人們重新燃起了對(duì)Yb光纖激光器應(yīng)用的興趣。實(shí)驗(yàn)證明，用20 千瓦的CW光纖激光器進(jìn)行沖擊打孔和旋切打孔，可以得到質(zhì)量很理想的孔。這一初步成功使得Laserdyne Champlin應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室又安裝了15 千瓦CW Yb光纖激光器，來專門用于鉆孔研究。 

他們的研究旨在獲取實(shí)際鉆孔應(yīng)用中的額外數(shù)據(jù)，并且確定下一步所需要的激光器的尺寸。但是Yb光纖激光鉆孔應(yīng)用還存在一個(gè)重要的問題——激光器的成本。雖然光纖激光器能帶來很多好處，但是它的成本要高出5倍多；所以在實(shí)際生產(chǎn)加工領(lǐng)域中這一技術(shù)可能行不通。 

另一種備選方案是用準(zhǔn)連續(xù)波（QCW）激光器來加工，它的售價(jià)成本與Nd:YAG激光器一樣。所需的QCW激光器尺寸范圍可以通過一系列測(cè)試來決定。 

研究結(jié)論 

目前這一階段的研究的最終結(jié)論如下： 

可以利用與Nd:YAG激光器參數(shù)最為接近的其他光纖激光器進(jìn)行鉆孔，并通過一系列參數(shù)選項(xiàng)來提高產(chǎn)量和/或孔的質(zhì)量。 

提高光纖激光器的光束質(zhì)量，可以提高功率密度和降低光斑大小，從而可以極大地影響冶金結(jié)果。 

對(duì)帶有熱障涂層(TBC)的材料進(jìn)行鉆孔，結(jié)果顯示分層性能得到極大改善。 

旋切打孔比沖擊打孔更為經(jīng)濟(jì)，而且旋切打孔的幾何學(xué)、冶金學(xué)結(jié)果要比后者更好。不過，質(zhì)量雖然提高了，可是產(chǎn)量卻會(huì)下降。沖擊打孔的速度是1孔/秒，而用旋切打孔來鉆同樣的孔卻需要3秒，飛行鉆孔的速度可以達(dá)到3孔/秒，同時(shí)還能保持同樣的孔的質(zhì)量。 

有這樣一種可能：用非常規(guī)的鉆孔參數(shù)可以得到不錯(cuò)的結(jié)果。例如，在1.45毫米厚的TBC涂層材料上鉆直徑為0.5毫米且與表面成30°角的孔，利用8ms的單束“長(zhǎng)”脈沖來鉆孔可以實(shí)現(xiàn)0.10秒的速度。 

使用9~12 千瓦范圍內(nèi)的QCW激光器可以提高鉆孔的效率。事實(shí)上，當(dāng)公布這一研究成果后，有一些有激光鉆孔需求的公司對(duì)此進(jìn)行了深入研究。這些研究最終讓美國(guó)和歐洲的許多公司訂購這一激光系統(tǒng)。 

雖然研究結(jié)果是振奮人心的，但仍有一些尚待解決的問題。其中最重要的一個(gè)問題就是，在進(jìn)行沖擊打孔和飛行鉆孔時(shí)，如何控制好孔的尺寸。這將是下一輪研究和測(cè)試所關(guān)注的一個(gè)部分。 

對(duì)這一項(xiàng)目感興趣的可以閱讀完整的報(bào)告。初始研究結(jié)果在以下地址：http://www.primapowerinterface.com/fldp/index.html，其中還包括作者的音頻。研究結(jié)果促使Laserdyne應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室購買了一臺(tái)12千瓦QCW激光器以進(jìn)行持續(xù)的應(yīng)用研究。這些實(shí)驗(yàn)尚在進(jìn)行中，并將會(huì)以類似的方式進(jìn)行報(bào)告。