[发明专利]用于激光微切削的切屑捕获及移除

权利要求书

1.一种捕获及移除激光微切削系统所产生的碎屑的方法，该激光微切削系统包含一喷嘴，该喷嘴分别地供一激光束通过其而传播，及供一切割头气体喷射沿着一条共同轴线以切割头气流速率通过其而流动，以微切削并通过在一样本中形成一切口，且将样本微切削后所产生的碎屑通过该切口喷出去，该方法包含以下步骤：

引导该激光束，使其入射于该样本的一目标表面上，以便通过切割头气流的协助而微切削该样本，该样本微切削时会沿着该目标表面的方向以高速从该切口喷出接近该样本的熔融温度的表面碎屑，且以横贯于该目标表面的方向喷出轴向碎屑；

设置一大致封闭的障壁，其具有一熔化温度及一有效中心，从该有效中心开始的一周缘距离局部界定出一障壁内部体积；

定位该障壁，使其包含该共同轴线，且通过将喷出的该表面碎屑捕捉于该障壁内部体积中；

将与该共同轴线之间的周缘距离设定至一值，此值是在该障壁捕捉到被喷出的表面碎屑之前，可使该被喷出的表面碎屑能够冷却至低于该障壁的熔化温度以下的温度；以及

以一表面气流速率引进一表面气流，该表面气流被引导成将被喷出的表面碎屑携带出该障壁内部体积外，该表面气流速率大于该切割头气流速率，以便能够自动捕获并处理该样本的激光微切削所产生的表面碎屑。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该障壁展现出挠性，当该样本接触该障壁时能够使该样本的目标表面不受损伤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该障壁包含一环状的挠性纤维刷。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该纤维环状刷包括分别设置于接近及远离该共同轴线的第一与第二同心环状构件，该第一环状构件是由耐温刷毛材料所形成，而该第二环状构件是由弹性且可恢复形状的刷毛材料所形成。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该环状刷具有圆环形式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该切割头气体喷射流经一气体导管，以便输送至该喷嘴，且其中该障壁包括一间隙，其尺寸够大而使该气体导管得以通过。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该表面气流以真空压力而被输送至该障壁内部体积。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该表面气流速率等于或大于该切割头气流速率。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该样本包括金属，且入射于该目标表面上的该激光束具有红外线波长。

10.一种用于捕获及移除激光微切削一样本所产生的碎屑的设备，其特征在于，包含：

一激光切割头，其包括一喷嘴，该喷嘴供一激光束通过其而传播，及供一切割气体喷射沿着一共同轴线而以切割头气流速率通过其而流动；

一支架，其用于具有一目标表面的样本，该支架被定位成使得该激光束能够入射于该目标表面上，以便微切削该样本，及通过此从该样本中所形成的一切口喷出熔融的碎屑，喷出的熔融碎屑的表面碎屑部分一般沿着该目标表面流动；

一大致封闭的障壁，其操作式地连接至该激光切割头，且当其安装于该支架上以形成一障壁内部体积时，能够操作式地接触该样本的目标表面，该障壁被定位成能够包含该共同轴线，且通过此将该样本的微切削期间所喷出的该表面碎屑部分捕捉到该障壁内部体积中；以及

一真空出口，其与该障壁内部体积形成流体相通，以便该被喷出的表面碎屑部分携带出该障壁内部体积外。

11.如权利要求10所述该的设备，其特征在于，该障壁展现出挠性，致使当该样本接触该障壁时，该障壁能够使该样本的目标表面不受损伤。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，该障壁包含一环状的挠性纤维刷。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，该纤维环状刷包括分别设置于接近及远离该共同轴线的第一与第二同心环状构件，该第一环状构件是由耐温刷毛材料所形成，而该第二环状构件是由弹性且可恢复形状的刷毛材料所形成。

14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，该环状刷具有圆环形式。

15.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该切割头气体喷射流经一气体导管，以便输送至该喷嘴，且其中该障壁包括一间隙，其尺寸够大而使该气体导管得以通过。