[发明专利]一种激光多重频优化组合加工储能器件三维集流体的方法有效

专利信息
申请号: 202010919300.5 申请日: 2020-09-04
公开(公告)号: CN112077439B 公开(公告)日: 2021-06-22
发明(设计)人: 孙孝飞;李泉省;侯相国;梅雪松;李新迪 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: B23K26/0622 分类号: B23K26/0622;B23K26/382;B23K26/60;H01M4/74
代理公司: 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人: 贺建斌
地址: 710049 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 激光 多重 优化组合 加工 器件 三维 流体 方法
【权利要求书】:

1.一种激光多重频优化组合加工储能器件三维集流体的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)对集流体进行预处理,先在丙酮溶液中超声清洗5min,再在去离子水中超声清洗5min,最后在无水乙醇中超声清洗5min;

2)搭建飞秒激光系统,飞秒激光系统包括飞秒激光器(1),飞秒激光器(1)输出激光经第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、小孔光阑(11),再经过扩束镜(4),进入振镜(5),再经过场镜(6)聚焦,聚焦后的光线照射在固定在x、y、z可调节移动载物台(8)上的集流体(7)上,飞秒激光器(1)、振镜的控制单元(9)和计算机(10)连接;

3)利用计算机(10)调节飞秒激光器(1)输出激光波长为1030nm,重频为1kHz-200kHz,脉宽为240fs,单脉冲能量30-100μJ;

4)利用计算机(10)通过振镜的控制单元(9)控制振镜(5)进而控制激光的脉冲延迟时间和运动轨迹,脉冲延迟时间为1ms -10000ms,通过脉冲延时与激光器重频,计算得到相应的脉冲数;

5)利用计算机(10)控制飞秒激光器(1)的参数;同时,利用软件Scan Master Designer设计需要加工的微孔阵列图案,并将图案划分成S1-S7七个加工区域:S1为矩形,位于集流体的左上角;S2为L形,面积大于S1,位于集流体的左上角并与S1相邻;S3为L形,面积大于S2,位于集流体的左上角并与S2相邻;S4为L形,面积大于等于S3,位于集流体的中间并与S3相邻;S5为L形,面积小于等于S4大于S1,位于集流体的中间并与S4相邻;S6为L形,面积大于S1小于S4,位于集流体的左下侧并与S5相邻;S7为L形,面积大于S1小于S4,位于集流体的右上角并与S6、S5、S4、S3、S2相邻;每个加工区域设置不同的激光重频和脉冲延时:保证光斑重叠率一定的情况下,即重频与脉冲延时的乘积一定的情况下,S1-S7对应的重频参数200kHz-10kHz依次由高到低,而脉冲延时则依次增加;

6)设置完成后,点击运行,开始对集流体的加工。

2.根据权利要求1所述的一种激光多重频优化组合加工储能器件三维集流体的方法,其特征在于:所述的步骤5)中微孔阵列图案,在4平方厘米以上的大面积加工时,利用ScanMaster Designer软件进行S1-S7七个加工区域组合、复制与拼接,实现加工区域面积成倍数增加,再配合集流体收卷装置就能保证任意大面积加工。

3.根据权利要求1所述的一种激光多重频优化组合加工储能器件三维集流体的方法,其特征在于:在光斑重叠率一定的条件下,通过计算机(10)对飞秒激光器(1)多重频优化组合,通过振镜(5)控制飞秒激光器(1)输出的激光做预设的运动,激光扫描后即实现集流体的加工,在保证加工质量的前提下,提高加工效率。

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