飛機發(fā)動機的性能與工作溫度密切相關(guān)，工作溫度越高，所獲得能量效率和推重比越高。飛機發(fā)動機通過風扇將空氣壓縮后進入燃燒室，與燃料劇烈反應，高溫高壓燃氣噴出，推動渦輪葉片，產(chǎn)生電力和推力。發(fā)動機的熱端部件，尤其是渦輪導向葉片和工作葉片，處于高溫、高壓、腐蝕性氣體極端環(huán)境，需要長期可靠地工作。

    由于現(xiàn)代飛機發(fā)動機的工作溫度已經(jīng)超過高溫合金的直接上限工作溫度，必須通過一定的工程手段保障葉片材料和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，主要技術(shù)方式是施加氣膜冷卻或在高溫合金的表面施加熱障涂層（TBC）。發(fā)動機異型孔相比常規(guī)直孔的加工要困難很多，中國國內(nèi)正處于攻關(guān)階段。常規(guī)直孔冷卻孔加工一般采用毫秒量級的大脈沖能量激光器，而3D異型孔則需要結(jié)合短脈沖激光的精細加工與長脈沖激光的快速穿透能力，或者能夠解決短脈沖激光的速度和深度能力問題，實現(xiàn)單部異型孔加工。 

　　寧波材料所所屬先進制造技術(shù)研究所激光與智能能量場制造團隊自2012年8月起，啟動了高速皮秒/納秒微細加工項目。如圖1所示，采用自主研發(fā)的5軸聯(lián)動精密定位結(jié)合2軸掃描振鏡快速掃描的大布局，并通過自主研發(fā)的針對異型孔分層CAM的軟件系統(tǒng)（圖2），成功地在單晶高溫合金、鋁合金、CMC、石墨等多種材料上成功加工出高質(zhì)量的三維異型孔（圖3），孔傾斜度在30-12度之間。該成果對提升我國飛機發(fā)動機氣膜冷卻孔加工技術(shù)有重大意義。目前正在進一步改進加工速度和加工深度能力，多項原創(chuàng)性專利正在申請中。 

　　團隊的該研究成果首次在“第十一屆全國激光加工學術(shù)會議”上報道，并產(chǎn)生了強烈的反響，受到了與會同行專家和學者的廣泛關(guān)注。

　　圖1激光與智能能量場團隊自主開發(fā)5+2軸異型孔短脈沖激光加工系統(tǒng)

　圖2團隊初步開發(fā)出了CAD-CAE-CAM的激光3D異型孔加工自主軟件系統(tǒng)

　　圖3團隊設計的3D異型孔（左）及在單晶高溫合金、鋁合金、CMC、石墨等

多種材料上成功加工出高質(zhì)量的三維異型孔，孔傾斜度在30-12度之間（右）