[发明专利]一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法及装置

权利要求书

1.一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将基板(5)和复板(6)预处理；

S2：将吸收层(7)涂覆在约束层(8)下表面，将步骤S1中预处理后的复板(6)紧贴 在吸收层(7)下表面；将基板(5)放在模具(4)的固定槽上；调节基板(5)和复板(6) 之间的距离；

S3：调节光路使激光聚焦在步骤S2中所述吸收层(7)上，调节光斑直径；控制激光对 复板(6)单次发射，实现复板(6)和基板(5)单次同步焊接和成形；

S4：去除吸收层(7)，即可得到金属箔板复合的成形件。

2.根据权利要求1所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，步 骤S1中所述基板(5)和复板(6)预处理过程为：用粗砂纸打磨方法除去基板(5)和复板 (6)表面存在的氧化层，然后再用细砂纸打磨抛光，最后用酒精或丙酮清洗表面，得到清洁 光滑的表面，Ra≤0.025μm。

3.根据权利要求1所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，步 骤S2中调节基板(5)和复板(6)的过程为：将约束层(8)通过约束层支架(9)连接约束 层位置调节器(10)；通过约束层位置调节器(10)调节复板(6)和基板(5)之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，步 骤S2中所述约束层(8)为K9玻璃，厚度为3mm；所述吸收层(7)为黑漆，厚度为0.1mm-0.5mm； 所述复板(6)通过粘合剂A380紧密贴在吸收层(7)上；所述基板(5)和复板(6)之间 的距离为0.3mm-0.9mm。

5.根据权利要求1所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，所 述复板(6)厚度为20um-100um，基板(5)厚度为50um-200um；所述复板(6)和基板(5) 为同种或异种金属材质。

6.根据权利要求1所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，步 骤S3中所述调节光路过程为：通过三坐标移动平台控制器(18)调节三坐标移动平台(2) 位置，使由脉冲激光器(15)输出的激光经过反射镜(14)和聚焦透镜(13)聚焦在吸收层 (7)上；调节光斑直径过程为：通过调节聚焦透镜位置调节器(11)调节聚焦透镜(13)与 复板(6)的距离，来调节光斑直径。

7.根据权利要求6所述的一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形方法，其特征在于，所 述脉冲激光器(15)为脉宽8ns-10ns的短脉冲激光器，激光能量控制在3J-8J，光斑直径控制 在2mm-6mm。

8.一种激光冲击金属箔板同步焊接和成形装置，其特征在于，包括激光发生装置、焊接 和成形装置、三坐标移动平台装置、控制装置；

所述焊接和成形装置包括模具支撑板(3)、模具(4)、基板(5)、复板(6)、吸收层(7)、 约束层(8)、约束层支架(9)和约束层位置调节器(10)；所述三坐标移动平台装置包括三 坐标移动平台(2)和L型底座(1)；所述三坐标移动平台(2)位于L型底座(1)的底板 上；所述模具支撑板(3)固定在三坐标移动平台(2)上表面；所述模具支撑板(3)上表面 固定模具(4)；所述模具(4)的固定槽上部放置基板(5)；所述约束层(8)通过约束层支 架(9)连接约束层位置调节器(10)，所述约束层位置调节器(10)固定在L型底座(1)的 侧板上；所述约束层(8)下表面涂有吸收层(7)；所述吸收层(7)下表面紧贴有复板(6)；

所述激光发生装置发出的激光聚焦在吸收层(7)上；所述控制装置包括计算机(17)、 脉冲激光器控制器(16)和三坐标移动平台控制器(18)；所述脉冲激光器控制器(16)和三 坐标移动平台控制器(18)分别与计算机(17)相连接。