[发明专利]一种脉冲激光穿孔装置及其穿孔方法有效
申请号: | 201210493519.9 | 申请日: | 2012-11-28 |
公开(公告)号: | CN102962589A | 公开(公告)日: | 2013-03-13 |
发明(设计)人: | 陈树明;夏建斌;张永康;顾永玉;戴峰泽 | 申请(专利权)人: | 江苏金方圆数控机床有限公司 |
主分类号: | B23K26/38 | 分类号: | B23K26/38;B23K26/04 |
代理公司: | 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 | 代理人: | 董旭东 |
地址: | 225127 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 脉冲 激光 穿孔 装置 及其 方法 | ||
1. 一种脉冲激光穿孔装置,其特征在于,包括激光发生器,所述激光发生器的光路上依次设置有超脉冲转换器、汇聚透镜组以及夹具,所述激光发生器的信号输入端经激光发生器控制装置与数控箱的信号输出端相连,所述超脉冲转换器的信号输入端经超脉冲转换器控制装置于数控箱的信号输出端相连,所述数控箱与计算机相连。
2. 根据权利要求1所述的一种脉冲激光穿孔装置,其特征在于,所述超脉冲转换器与汇聚透镜组之间的光路上设置有气压变焦反射镜,所述气压变焦反射镜经气压阀控制装置控制,所述气压阀控制装置的信号输入端与控制箱的信号输出端相连。
3. 根据权利要求1或2所述的一种脉冲激光穿孔装置,其特征在于,所述夹具固定安装在数控工作台上,所述数控工作台的信号输入端经工作台控制装置与数控箱的信号输出端相连。
4. 一种使用权利要求1或2所述的脉冲激光穿孔装置穿孔方法,其特征在于,利用若干个高强度短脉冲激光束,通过汇聚透镜组聚焦成为一个激光焦点,并辐照工件表面;先用峰值功率密度小于激光诱导冲击波阀值功率密度的脉冲激光辐照工件表面,此时工件表面起烧蚀作用,熔化形成熔池,再调节脉冲激光的峰值功率密度使其大于激光诱导冲击波阀值功率密度,此时辐照在工件表面的脉冲激光使所述熔池内的熔液急剧气化、离化形成冲击波,在冲击波作用下工件材料的气化物携带工件熔液快速冲出熔池,从而在工件表面上产生一定深度的凹坑,脉冲激光结束后凹坑周围的材料快速冷却;下一个脉冲激光继续辐照工件凹坑,使得凹坑深度增加,直至形成穿孔。
5. 根据权利要求4所述的一种脉冲激光穿孔方法,其特征在于,所述脉冲激光数为50~2000个。
6. 根据权利要求4所述的一种脉冲激光穿孔方法,其特征在于,所述激光脉冲的峰值功率密度值从第一个脉冲至形成穿孔呈递增趋势。
7. 根据权利要求4所述的一种脉冲激光穿孔方法,其特征在于,所述工件表面起烧蚀作用处于前五个脉冲之内。
8. 根据权利要求4所述的一种脉冲激光穿孔方法,其特征在于,所述激光脉冲的频率为80~120Hz。
9. 根据权利要求4所述的一种脉冲激光穿孔方法,其特征在于,所述激光脉冲的占空比为20-30%。
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