激光打孔方法与流程

文档序号:20373797发布日期:2020-04-14 13:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种激光打孔方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

将飞秒激光器发射的激光束聚焦于工件的待加工面;

从待加工孔的中心沿径向向外依次进行穿透加工、定型加工和优化表面加工,以形成待加工孔,其中,在穿透加工中,所述激光束在所述待加工面上的路径为第一螺旋线,所述激光束沿所述第一螺旋线在所述待加工面上运动所形成的形状为圆形;在定型加工中,所述激光束在所述待加工面上的路径为第二螺旋线,所述激光束沿所述第二螺旋线在所述待加工面上运动所形成的形状为第一圆环;在优化表面加工中,所述激光束在所述待加工面上的路径为第三螺旋线,所述激光束沿所述第三螺旋线在所述待加工面上运动所形成的形状为第二圆环;所述第二圆环的外径为dcw,dcw=dc-edf,所述第二圆环的内径为dcn,dcn=dcw-ddf,所述第三螺旋线的层间距为lc,lc=cdf;

所述第一圆环的外径为dbw,dbw=dcn+adf,所述第一圆环的内径为dbn,dbn=dbw-ddf,所述第二螺旋线的层间距为lb,lb=bdf;

所述圆形的直径为da,da=dbn+adf,所述第一螺旋线的层间距为la,la=bdf;

其中,dc为所述待加工孔的入口加工孔径,df为聚焦光斑的直径,系数a的范围为0.2~0.35,系数b的范围为0.45~0.7,系数c的范围为0.6~0.8,系数d的范围为1.2~1.8,系数e的范围为1.2~2.2;

在进行穿透加工、定型加工和优化表面加工的同时,吹走加工产生的粉尘和熔渣。

2.根据权利要求1所述的激光打孔方法,其特征在于,在将飞秒激光器发射的激光束聚焦于工件的待加工面之前,还包括调整激光束的步骤:根据待加工孔的锥度,改变所述激光束的中心线与所述待加工孔的中心线之间所成的角的角度。

3.根据权利要求2所述的激光打孔方法,其特征在于,所述角度为0°~-11°。

4.根据权利要求2所述的激光打孔方法,其特征在于,所述聚焦光斑的直径df为15~36μm。

5.根据权利要求2所述的激光打孔方法,其特征在于,采用旋切系统改变所述激光束的中心线与所述待加工孔的中心线之间所成的角的角度,所述旋切系统设置有同轴辅助吹吸装置,在从待加工孔的中心沿径向向外依次进行穿透加工、定型加工和优化表面加工的步骤之前,还包括开启所述同轴辅助吹吸装置的步骤。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光打孔方法,其特征在于,在将飞秒激光器发射的激光束聚焦于工件的待加工面的步骤之前,还包括采用偏振模块将线偏振光转变为圆偏振光的步骤。

7.根据权利要求6所述的激光打孔方法,其特征在于,所述偏振模块包括电机和半波片,所述半波片与所述电机的动力输出轴连接,所述半波片用于接收所述飞秒激光器发射的激光束。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的激光打孔方法,其特征在于,所述飞秒激光器的脉宽为300fs~1ps,单脉冲能量大于40μj,所述飞秒激光器发射的激光束为红外光、紫外光或绿光,所述飞秒激光器的频率为30khz~1000khz。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的激光打孔方法,其特征在于,在将飞秒激光器发射的激光束聚焦于工件的待加工面的步骤之前,还包括将所述工件固定于运动系统的夹具上,通过定位系统确定所述运动系统的运动位置及角度的步骤,以使所述工件的待加工面处于加工位置。


技术总结
本发明涉及激光加工技术领域,尤其是涉及一种激光打孔方法,包括将飞秒激光器发射的激光束聚焦于工件的待加工面;从待加工孔的中心沿径向向外依次进行穿透加工、定型加工和优化表面加工,以形成待加工孔,其中,在穿透加工中,激光束在待加工面上的路径为第一螺旋线,激光束沿第一螺旋线在待加工面上运动所形成的形状为圆形;在定型加工中,激光束在待加工面上的路径为第二螺旋线,激光束沿第二螺旋线在待加工面上运动所形成的形状为第一圆环;在优化表面加工中,激光束在待加工面上的路径为第三螺旋线,激光束沿第三螺旋线在待加工面上运动所形成的形状为第二圆环;同时,吹走加工产生的粉尘和熔渣,保证孔内壁较为光滑。

技术研发人员:王玉莹;王雪辉;赵琨;刘勇
受保护的技术使用者:武汉华工激光工程有限责任公司
技术研发日:2019.12.26
技术公布日:2020.04.14
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