液体辅助激光加工方法与装置与流程

文档序号:12363691阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种液体辅助激光加工方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤a,激光器发射激光束,所述激光束被引导到扫描系统中;

步骤b,所述激光束被扫描系统改变路径并聚焦后与液体耦合;

步骤c,所述激光束与液体耦合后进入喷嘴,与液体一同从喷嘴射出至待加工工件上。

2.根据权利要求1所述的液体辅助激光加工方法,其特征在于,步骤a中,激光器发射激光束前,调节激光束焦距,使加工点处于激光束焦点上。

3.根据权利要求1所述的液体辅助激光加工方法,其特征在于,还包括步骤d,调整待加工工件以一定运动轨迹运动,直至待加工工件得到所需形状。

4.一种液体辅助激光加工装置,包括用于发射激光束的激光器、光液耦合机构以及与光液耦合机构相连的液体供应系统,其特征在于,还包括设置于激光器与光液耦合器之间、且与激光器与光液耦合器相连的扫描系统,所述激光器发出的激光束进入所述扫描系统,由所述扫描系统改变路径并聚焦后进入所述光液耦合机构与液体耦合,最后与液体一起从所述光液耦合机构的喷嘴射出。

5.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述扫描系统为激光振镜扫描系统,内部设置有至少两个振镜片,用于控制激光束在X、Y两个方向运动或者控制激光束在X、Y、Z三个方向运动。

6.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述振镜片为平面反射镜片或棱镜镜片。

7.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述扫描系统的扫描速度为0~1000m/s。

8.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置还包括固定调焦机构,所述固定调焦机构设置于扫描系统和光液耦合机构之间、且与扫描系统和光液耦合机构连接,所述固定调焦机构包括多向调整机构,用于调节所述光液耦合机构和扫描系统的相对位置。

9.根据权利要求8所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述多向调整机构能够在X、Y、Z方向和A、B旋转角度方向五个自由度上调节光液耦合机构和扫描系统的相对位置;其中,X、Y、A、B四个方向自由度用于使光液耦合机构保持和扫描系统同轴,Z方向自由度用于调节光液耦合机构和扫描系统的距离,即调节激光束的焦距。

10.根据权利要求8或9所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述固定调焦机构还包括固定板,所述扫描系统通过所述固定板与所述光液耦合机构连接,所述多向调整机构与所述固定板连接。

11.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置还包括固定调焦机构,所述固定调焦机构包括固定板,所述扫描系统通过所述固定板与所述光液耦合机构固定连接,形成一个整体。

12.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置还包括光路系统,所述光路系统用于传导所述激光器发射的激光束进入所述扫描系统。

13.根据权利要求12所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述光路系统包括光纤或光学镜片。

14.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置还包括液箱系统,所述液箱系统用于汇集液体辅助激光加工后的废液。

15.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置还包括用于放置工件的运动工作台,所述运动工作台与光液耦合机构相对并能相对于光液耦合机构运动。

16.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述光液耦合机构还包括窗口片、腔体和供液接头,所述供液接头与所述液体供应系统相连,激光束能够透过窗口片进入所述腔体,与从供液接头进入的液体在腔体内耦合后,一起从喷嘴射出。

17.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体供应系统包括压力罐、泵、气体压力发生器,所述泵和气体压力发生器分别与所述压力罐相连,所述压力罐与所述光液耦合机构连通。

18.根据权利要求17所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述压力罐上设置有进气口、进液口和出液口,进气口通过气管与气体压力发生器相连,进液口通过管路接头与泵相连,由泵向压力罐中泵入液体,出水口通过管路接头和压力表、流量计相连,最终通过管路接头与光液耦合机构连接。

19.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述液体辅助激光加工装置的液体为满足导光要求的纯净水、酸溶液、碱溶液或盐水。

20.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述喷嘴可拆卸地设置于所述光液耦合机构上。

21.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述喷嘴的截面形状为圆形,喷嘴内径范围为0.5mm~10mm。

22.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述喷嘴的截面形状为矩形。

23.根据权利要求4所述的液体辅助激光加工装置,其特征在于,所述激光器为355~1064纳米波长。

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