[实用新型]一种激光防反射、光能再利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光用防反射装置的结构设计，属于激光加工技术领域。

背景技术

激光加工是一种非接触式加工手段，是较先进的材料加工方法，激光加工有许多常规加工手段无法比拟的优越性，应用范围也相当广泛。无论哪一种激光加工方法，都是将一定功率的激光束作用于被加工物体上，使激光与物质相互作用。利用激光对材料进行热加工时，当激光功率密度小于材料的汽化阈值时，金属对激光的吸收率很低，大部分激光能量被材料表面反射，加工效率不高，激光加工过程中，激光往往是将材料加热到熔化状态，液态金属表面呈镜面反射，因此激光加工过程中有相当一部分能量被反射掉了。同时，被反射的光束仍然具有较高的能量，反射的能量常会烧坏激光外围设备，常使得激光加工过程不得不中断。图1是以前使用的遮光罩的结构示意图，仅是一个激光挡板，使用效果不好，由于激光反射在无冷却的遮光罩上，常将其烧坏，不能长时间工作，影响激光加工过程。

为了使激光加工过程顺利进行及实现激光反射能量的再利用，本实用新型设计了激光器防反射、光能再利用装置。该装置结构简单，便于机械加工，装卸方便，制造成本降低。

实用新型内容

为了使激光加工过程顺利进行及实现激光反射能量的再利用，本实用新型提供一种激光防反射、光能再利用装置。

本发明提供了一种激光防反射、光能再利用装置，其特征在于，其结构分为上下两部分，上部分是圆柱形的盖板2，盖板2设有进水口3和出水口6，下部分是圆台形的反射罩基体1，中心轴设有光束通道5，反射罩基体1的上方设有环形冷却槽4，盖板2和反射罩基体1连接且密封后形成冷却通道，进水口3和出水口6对准环形冷却槽4，反射罩基体1下底面加工成内凹的球面反射镜7。球面反射镜7将被工件反射的激光束再次反射到激光加工区域，实现光能的再次利用。

球面反射镜7将被工件反射的激光束再次反射到激光加工区域，实现光能的再次利用。

该装置安装在激光工作头下方，光束从反射罩的轴心位置射入，反射后的光束就被反射罩的下方抛光球面再次反射，既保护了激光器的外围装置，且光束能被重新汇集到激光作用区域进行加热，反射光在激光表面技术中尤为重要，可以实现对工件的预热，提高了激光能量利用率。在反射罩上设有进水和出水通道，内部为环形水槽，被反射罩吸收的部分光束能量将被冷却水带走，实现对反射罩的冷却。

附图说明

图1现有反射罩剖面示意图。

图2是本发明剖面示意图

1-反射罩基体，2-盖板，3-进水口，4-环形冷却槽，5-光束通道，6-出水口，7-球面反射镜，其中箭头表示激光束。

具体实施方式

将激光防反射、光能再利用装置安装在激光头的固定架上，并调整装置的轴心与光轴重合。

在图2中，厚度为8mm的盖板2与反射罩基体1通过内环螺钉、外环螺钉连接，用来密封环形冷却槽4，反射罩基体1由紫铜材料加工而成，具有较高的导热系数，通过外环密封圈和内环密封圈实现对环形冷却槽4的密封，环形冷却槽4的一端接进水口3，另一端接出水口6，冷却水在环槽内流动，对整个反射罩基体进行充分冷却。

在激光加工时，激光束通过光束通道5到达要加工的工件表面，工件表面反射的激光被反射到球面反射镜7，球面反射镜的曲率半径为150mm，球面反射镜7的工作面光洁度较高，能实现激光束的再次反射并汇集到工件表面，如此多次反复。

工件所在的大体位置是球面的曲率中心，工件与该装置的相对位置可根据具体情况进行上下调节。

实际使用效果表明，激光防反射、光能再利用装置能够实现长期的工作，达到了预期的挡光、光能再利用的目的。光能的利用效率提高了20％左右，激光加工效率提高了15％左右。