[发明专利]一种脉冲激光打孔系统及打孔方法

说明书

本发明公开了一种脉冲激光打孔系统及打孔方法，该系统包括计算机、电源、转速控制器、可旋转激光发生器、扩束器、反射平面镜、聚焦系统、氮气压缩机、压缩氮气喷出系统、工作平台、夹具。所述可旋转激光发生器的转速与脉冲函数参数相关。脉冲激光打孔方法包括以下步骤：设置脉冲激光参数；对脉冲参数处理，使之接近理想脉冲波形；设置旋转激光发生器的转速；通入压缩氮气进行打孔。本发明利用旋转激光发生器使孔具有较好的圆度，对参数处理使孔的形貌成圆柱形，通入压缩氮气减少孔表面溅射物。本发明提高了激光孔加工的形状精度并保证激光孔的加工质量和减少激光孔上下表面处的溅射物。

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种激光打孔技术，具体地指一种脉冲激光打孔系统及打孔方法。

背景技术

脉冲激光打孔技术在经过二十几年的发展已逐步成熟起来，并被越来越多的人们所认识、接收和采用。随着科技和社会生产的迅速发展，一方面给激光打孔提出了各种各样更高的要求；另一方面使得生产高功率、高质量的激光打孔机成为可能。激光打孔的发展趋势有以下几个特点：

1、激光打孔将朝着高速度、高效率方向发展；

2、激光打孔的深度不断的增加；

3、激光打孔时孔形貌不断完善；

4、激光打孔材料多样化；

5、激光打孔的质量不断提高；

总之，脉冲激光加工技术的发展趋势是向着更加完善、应用范围更广泛、质量更高的方向发展。随着脉冲激光加工技术的不断成熟，进行激光打孔的激光加工系统的数量将不断增加。

但是，由于激光打孔发展趋势的特点，现在脉冲激光打孔技术存在一定的缺点，具体可以概括为以下四点：

1.打孔重复精度差；

2.孔横切面不成圆形；

3.打孔锥度大；

4.孔边缘容易产生裂纹和再铸层；

一般脉冲激光打孔技术遇到这四类缺点，往往都只会以其中一类作为改善目标，因此急需一种新的脉冲激光打孔系统及方法，用来解决上述多种问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，设计出一种脉冲激光打孔系统，利用该系统进行激光打孔能够提高激光打孔加工的形状精度，并保证激光孔的加工质量和有效减少激光孔上下表面处的溅射物。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脉冲激光打孔系统，其特征在于：包括控制模块、激光发生器、旋转模块、光路调整组件和用于放置待打孔工件的工作平台，脉冲激光发生器安装在旋转模块上，通过旋转模块驱动脉冲激光发生器绕其所发出激光的轴心线旋转，所述光路调整组件用于将激光发生器所发出激光导入到工作平台对工件进行打孔；所述激光发生器为功率可调的脉冲激光发生器，所述脉冲激光发生器通过控制模块进行脉冲参数设定并根据所打孔需要调整脉冲激光的功率波形，所述旋转模块通过控制模块设定转速。

进一步地，所述光路调整组件沿着光路方向依次包括扩束器、反射平面镜和聚焦系统，所述扩束器用于对激光发生器所发出激光进行整形，调整激光的直径和发散角；所述反射平面镜用于改变整形后激光的方向；所述聚焦系统用于将激光聚焦在工件上所需打孔的位置。

进一步地，所述旋转模块包括旋转装置和转速控制器，所述激光发生器安装在旋转装置上或者激光发生器与旋转装置设备一体化设置，所述转速控制器与控制模块相连，通过接收控制模块的控制信号控制旋转装置的转速。

进一步地，所述工作平台上设有用于夹持工件的夹具。

进一步地，所述工作平台上设有使工件上打孔部分处于惰性气体氛围的惰性气体供气系统。