[发明专利]一种薄膜材料异形结构及其激光加工方法有效
| 申请号： | 201910877216.9 | 申请日： | 2019-09-17 |
| 公开（公告）号： | CN110695535B | 公开（公告）日： | 2021-07-30 |
| 发明（设计）人： | 王成勇;吴茂忠;郑李娟;唐梓敏;黄欣;王宏建;杜策之;胡小月 | 申请（专利权）人： | 广东工业大学 |
| 主分类号： | B23K26/36 | 分类号： | B23K26/36;B23K26/70 |
| 代理公司： | 广州市时代知识产权代理事务所(普通合伙) 44438 | 代理人： | 卢浩 |
| 地址： | 510006 广东省*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 薄膜 材料 异形 结构 及其 激光 加工 方法 | ||
1.一种薄膜材料异形结构的激光加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：根据薄膜材料所需加工异形结构的形状，设计确定激光束的扫描路径；
S2：将薄膜材料固定在加工平台上；
S3：根据薄膜材料的特性，先测试其烧蚀阈值，再设置激光加工参数；
S4：采用激光束根据所需加工异形结构的形状对薄膜材料进行扫描加工；
S5：对薄膜材料异形结构区域进行处理，去除异形结构中间的薄膜；
所述S1中，激光束的扫描路径为异形结构的外轮廓边缘，根据激光束光斑的大小，对扫描路径进行补偿；
所述S3中，根据不同薄膜材料的特性先测试其烧蚀阈值，并且通过烧蚀阈值的大小调整激光束的波长为355～1064nm，脉冲宽度为0～200ns，输出功率调整范围为0～30W，重复频率范围为2～150kHz，离焦量为-3～3mm，扫描速度为100～2000mm/s，扫描次数范围为1～20次；
所述S5中，对薄膜材料异形结构区域进行处理的方式为热胀冷缩去除法；
所述热胀冷缩去除法，是将薄膜材料放置于低温平台上并对异形结构区域进行热气处理，再用集尘装置去除异形结构中间的薄膜；
所述低温平台的温度范围为-15～5℃，热气温度为20～60℃，吹气口离加工区域的距离为60～90mm，吹气压力为0.1～0.4MPa，吹气时间为0.5～2min，集尘装置真空度范围为3～6kpa，吸尘口离加工区域距离为30～70mm。
2.一种薄膜材料异形结构的激光加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：根据薄膜材料所需加工异形结构的形状，设计确定激光束的扫描路径；
S2：将薄膜材料固定在加工平台上；
S3：根据薄膜材料的特性，先测试其烧蚀阈值，再设置激光加工参数；
S4：采用激光束根据所需加工异形结构的形状对薄膜材料进行扫描加工；
S5：对薄膜材料异形结构区域进行处理，去除异形结构中间的薄膜；
所述S1中，激光束的扫描路径为异形结构的外轮廓边缘，根据激光束光斑的大小，对扫描路径进行补偿；
所述S3中，根据不同薄膜材料的特性先测试其烧蚀阈值，并且通过烧蚀阈值的大小调整激光束的波长为355～1064nm，脉冲宽度为0～200ns，输出功率调整范围为0～30W，重复频率范围为2～150kHz，离焦量为-3～3mm，扫描速度为 100～2000mm/s，扫描次数范围为1～20次；
所述S5中，对薄膜材料异形结构区域进行处理的方式为真空吸附去除法；
所述真空吸附去除法，是通过真空吸附平台直接去除异形结构中间的薄膜；
所述真空吸附平台的真空度范围为5～20kPa。
3.根据权利要求1或2所述的一种薄膜材料异形结构的激光加工方法，其特征在于：完成所述S5后，将薄膜材料从低温平台上取下，放置于丙酮或乙醇溶液中超声清洗3～7分钟。
4.一种薄膜材料异形结构，其特征在于：使用权利要求1至3任一项所述的激光加工方法制成。
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