光惠激光发布低空经济专项解决方案：高亮度光纤激光器赋能无人机/eVTOL高效制造

2025-12-08 09:52:08

随着低空经济在全球范围内的快速发展，无人机、eVTOL（电动垂直起降飞行器）等航空器对轻量化、高强度复合材料的需求日益增长。碳纤维、玻璃纤维、PPS（聚苯硫醚）、泡棉、橡胶等材料因其优异的强度重量比和耐腐蚀性，已成为低空飞行器制造的核心材料。然而，这些材料在提升飞行器性能的同时，其精密加工却一直是行业面临的共性难题。光惠激光凭借高亮度光纤激光器的技术创新，为低空经济领域的复合材料切割提供了突破性解决方案。

01 低空经济复合材料的特性、应用场景及加工挑战

低空飞行器对零部件的精度、重量和可靠性要求极高，传统加工方式通常难以满足其严苛标准。

○ 碳纤维复合材料 ○

【特性与优势】

· 比强度高达钢材的5倍，密度仅为钢材的1/4

· 耐腐蚀、抗疲劳，适用于长期恶劣环境

· 在eVTOL机身结构中可实现30%以上的减重效果

【应用场景】

· 无人机主承力结构件

· eVTOL客舱框架

· 飞行器机翼蒙皮

【加工难点】

· 机械加工易导致纤维分层、毛刺，刀具磨损快（国产刀具寿命仅2-3小时）

· 传统激光切割碳化严重，热影响区＞200μm，降低材料疲劳强度

· 粉尘污染对飞行器电子设备构成威胁

○ 玻璃纤维复合材料 ○

【特性与优势】

· 绝缘性能优异，适用于电子设备舱体

· 成本仅为碳纤维的1/3，适合大规模应用

· 耐候性强，适合户外长期使用

【应用场景】

· 无人机电子设备外壳

· 地面站雷达罩

· 飞行器整流罩

【加工难点】

· 铣床加工产生玻璃粉尘，危害操作人员健康

· 水刀切割精度低（±1mm），且废水处理成本高

· CO₂激光切割边缘发黄，影响产品美观度

○ 聚苯硫醚PPS ○

【特性与优势】

· 长期使用温度可达200℃以上

· 阻燃性能优异（UL94 V-0级）

· 耐化学腐蚀，适合燃油系统部件

【应用场景】

· 无人机电池舱隔热件

· 发动机周边部件

· 电气连接器支架

【加工难点】

· 注塑成型后二次加工易产生应力开裂

· 传统热刀切割导致熔边、变形

· 紫外激光无法处理厚度＞1mm的材料

○ 泡棉与橡胶密封材料 ○

【特性与优势】

· 阻尼性能优异，减震效果显著

· 密封性能可靠，适用于舱体防水防尘

· 重量轻，不影响飞行器载荷

【应用场景】

· eVTOL客舱隔音密封件

· 起落架减震垫

· 传感器防护套

【加工难点】

· 传统刀模切割存在毛刺、糊边

· 水刀加工后残留水渍影响粘接性能

· 复杂三维形状加工困难

这些痛点直接制约了低空飞行器的量产效率与性能优化。

02 光惠高亮度光纤激光器的技术突破

光惠激光依托自主研发生产的“高亮度光纤激光器”推出专为复合材料设计的激光加工解决方案，通过多项创新攻克行业难题：

极致光束质量（M²≤1.3）：聚焦光斑直径达30μm级别，实现±10μm切割精度，切口光滑无毛刺。

智能温控技术：精准控制热输入，确保碳纤维、PPS等材料切割时几乎无碳化（热影响区＜30μm）。

ABR抗高反技术：有效处理玻璃纤维、碳纤维等高反射材料，避免能量反射导致的工艺不稳定。

全光纤结构设计：设备体积小巧、稳定性高，支持连续/准连续两种模式，适应多场景加工需求。

无人机机身壳体

加工效果：碳纤维/PPS材料可实现无分层切割，螺旋桨孔位精度达微米级。

以碳纤维复合材料为例，作为无人机主承力结构件和eVTOL客舱框架制造中的优势材料，特别是在加工厚度仅0.8mm的机身蒙皮时，如何保证切口质量成为行业共性难题。针对这一痛点，光惠激光开发的高亮度光纤激光器展现出独特优势，配合机器人可实现曲面零件的精准切割，安装孔位精度达到±0.02mm，完全满足航空级装配要求。

隔音与减震组件

加工效果：泡棉、橡胶切割边缘无糊边，保持隔音防火性能。

eVTOL客舱使用的多层复合泡棉材料厚度往往达到30mm，光惠激光的独特脉冲技术，通过控制激光参数形成"微爆破"效应，在保证切割精度的同时避免了材料损伤。这种工艺加工出的组件边缘整齐，层间无渗透，有效保障了飞行器的隔音性能。

动力系统部件

加工效果：玻璃纤维整流罩切割无粉尘，避免损坏电子设备。

以玻璃纤维增强复合材料制成的电机支架为例，不仅要求极高的尺寸稳定性，还需要严格控制重量。光惠激光的高亮度光纤激光器通过非接触加工方式，结合视觉定位系统，实现了微米级精度的三维加工。在实际应用中，该技术使得支架平面度达到0.05mm/m²，重量偏差控制在±3g以内，为动力系统的高效运行提供了可靠保障。