[发明专利]一种激光辅助加热长脉冲激光打孔装置及其方法

权利要求书

1.一种激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置包括长脉冲激光器(9)、第一扩束器(8)、CCD相机(15)、反射平面镜(7)、透射/反射平面镜(6)、凸透镜(10)、第二扩束器(5)、连续激光器(4)、长脉冲激光控制器(11)、连续激光控制器(3)、工件(13)、夹具(12)、可移动工作台(14)、工作台控制器(2)和计算机(1)；

所述CCD相机(15)位于最上方、且与计算机(1)电连接，CCD相机(15)正下方依次放置反射平面镜(7)、透射/反射平面镜(6)、凸透镜(10)和工件(13)；所述工件(13)固定在夹具(12)上，所述夹具(12)的底部固定在可移动工作台(14)上；

所述长脉冲激光器(9)、第一扩束器(8)和反射平面镜(7)依次位于同一光路上；所述长脉冲激光控制器(11)的一端与长脉冲激光器(9)电连接，另一端与计算机(1)电连接；

所述连续激光器(4)、第二扩束器(5)和透射/反射平面镜(6)依次位于另一光路上；所述连续激光控制器(3)的一端与连续激光器(4)电连接，另一端与计算机(1)电连接；

所述工作台控制器(2)的一端与可移动工作台(14)电连接，另一端与计算机(1)电连接；

在长脉冲激光器(9)对工件(13)加工之前、加工过程中以及加工之后的一段时间，采用连续激光器(4)对工件(13)上表面要加工区域进行加热，所述打孔方法具体包括以下步骤：

S1、对工件(13)表面进行研磨抛光处理；

S2、将工件(13)固定在夹具(12)上，夹具(12)固定在可移动工作台(14)上；

S3、在CCD相机(15)监测下，利用工作台控制器(2)控制可移动工作台(14)，调整工件(13)的位置；

S4、通过连续激光控制器(3)设定连续激光器(4)输出用于加热作用的低能量连续激光束的输出参数；

S5、通过长脉冲激光控制器(11)设定长脉冲激光器(9)输出用于打孔作用的高能量脉冲激光束的输出参数；

S6、打开连续激光器(4)对工件(13)待加工位置进行加热，加热时间由计算机(1)控制；

S7、加热一段时间后，打开长脉冲激光器(9)对工件(13)待加工位置输出长脉冲激光束，在材料加工区域形成小孔；

S8、关闭长脉冲激光器(9)并在间隔一段时间后关闭连续激光器(4)；

S9、在CCD相机(15)监测下，利用工作台控制器(2)控制可移动工作台(14)移动到下一个位置；

S10、重复以上步骤，对工件(13)下一个位置进行加工。

2.根据权利要求1所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述反射平面镜(7)与水平方向呈45度角；所述长脉冲激光器(9)发射的激光依次通过第一扩束器(8)和反射平面镜(7)照在透射/反射平面镜(6)上。

3.根据权利要求1所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述透射/反射平面镜(6)上接收面与垂直方向呈135度角；一方面所述长脉冲激光器(9)发射的激光依次通过第一扩束器(8)、反射平面镜(7)、透射/反射平面镜(6)和凸透镜(10)作用在工件(13)上；另一方面连续激光器(4)发射的激光依次通过第二扩束器(5)、透射/反射平面镜(6)下接受面和凸透镜(10)作用在工件(13)上。

4.根据权利要求1所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述长脉冲激光器(9)是指脉冲宽度在1～100ms的激光器。

5.根据权利要求1所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述连续激光器(4)是指能够连续发射激光的激光器。