[发明专利]旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法

权利要求书

1.一种旋转式激光加工装置，其特征在于，包括：

支撑部，所述支撑部内通有与所述激光耦合的液体；

缩流传导装置，所述缩流传导装置设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；

其中，所述缩流传导装置内设有液体腔室和封装气体层；

所述封装气体层设置于所述液体腔室外；

所述液体腔室的横截面直径沿所述激光的传输方向逐渐减小，并形成传导端，所述传导端的主轴与激光主光轴成锐角倾斜；

所述缩流传导装置绕所述激光主光轴自转；

其中，所述激光在所述液体腔室中传输，所述液体腔室和所述封装气体层之间形成全反射效应。

2.根据权利要求1所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述缩流传导装置包括：缩流内腔和外层支撑结构，所述外层支撑结构设置于所述缩流内腔的外侧，所述缩流内腔的外壁与所述外层支撑结构的内壁围成所述封装气体层；所述缩流内腔的内壁围成所述液体腔室。

3.根据权利要求2所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述传导端底端面的直径小于所述外层支撑结构底端面口径的1/2。

4.根据权利要求1所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述缩流传导装置包括液体缩流部和旋转传导部，所述液体缩流部设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；所述旋转传导部设置于所述液体缩流部的下方，并与所述液体缩流部相连通；所述旋转传导部绕所述激光主光轴自转。

5.根据权利要求4所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述液体缩流部包括第一缩流内腔、第一外层支撑结构，所述第一外层支撑结构设置于所述第一缩流内腔外，所述第一缩流内腔与所述第一外层支撑结构围成封装气体层；所述旋转传导部包括第二缩流内腔、第二外层支撑结构，所述第二外层支撑结构设置于所述第二缩流内腔外，所述第二缩流内腔与所述第二外层支撑结构围成封装气体层。

6.根据权利要求5所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的上部主轴均平行于所述激光主光轴；所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的自由端的侧壁相互平行且均与所述激光主光轴成锐角。

7.根据权利要求5所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述第二缩流内腔整体向所述第二外层支撑结构内壁倾斜；所述第二外层支撑结构的主轴与所述激光主光轴平行。

8.一种激光加工系统，其特征在于，包括：

激光器，所述激光器产生所述激光；

如权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置，所述激光器与所述旋转式激光加工装置光路连接，所述激光在所述旋转式激光加工装置中与液体耦合后传输至工件；

流体供给装置，所述流体供给装置向所述旋转式激光加工装置提供液体；

驱动旋转单元，与控制单元控制连接，并驱动所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴转动；

控制单元，所述控制单元分别控制所述激光器、所述流体供给装置和所述旋转式激光加工装置和所述驱动旋转单元的动作。

9.一种激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：在权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置中充满液体后，所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴自转，并在所述旋转式激光加工装置的出射口形成稳定层流；

S200：所述激光聚焦耦合到所述液体中形成激光射流，所述激光射流从所述出射口射出；

S300：所述激光射流作用于待加工工件上，进行激光加工。

10.一种如权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置的应用，其特征在于，用于深入工件或流体内部进行激光加工。