[发明专利]一种复合激光器系统及用复合激光器系统除漆的方法与应用

说明书

本发明公开了一种复合激光器系统及用复合激光器系统除漆的方法与应用。涉及激光技术领域。复合激光器系统，包括光纤激光器和半导体激光器；其中，上述光纤激光器的波长大于上述半导体激光器的波长；其中，上述光纤激光器的焦距与上述半导体激光器的的焦距相差20‑30mm。在光纤激光器和半导体激光器两者的协力之下，剥漆后的工件表面，即使放大100倍，也不存在残留的激光纹路，表明本发明的装置不会对工件基材有损耗。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是涉及一种复合激光器系统及用复合激光器系统除漆的方法与应用。

背景技术

传统的漆包线剥皮方式有化学除漆、火焰除漆、机械除漆等，这些方式存在导线损伤、去除不干净和环境污染等问题。激光除漆利用高能量密度激光照射到漆包线指定的位置(如焊接区)，其表面的绝缘层吸收能量气化，露出铜材。激光加工具有无耗材、非接触、操作灵活等优势，还便于实现自动化。

目前常见的扁平漆包线激光剥漆使用的是CO₂激光器和短脉冲光纤激光器(MOPA激光器)。其中，使用波长为9200nm-10600nm的CO₂激光器进行剥漆的时候，由于铜基材对于该波长的光吸收率极低，甚至基本不吸收，因此采用CO₂光源进行剥离时不会伤害到基材，且剥离后表面呈现非常光滑的亮面。但剥离后的铜基材上可能会附着一层致密的绝缘薄膜，使用测电笔测试剥离面时，会出现不导通的状态。此外，CO₂激光器受限于其波长问题，很难通过光纤传输，对工业应用造成一定的困难。其中，使用波长为1060-1080nm的MOPA激光器进行剥离，铜对近红外光吸收率要比远红外光的高，在对绝缘漆进行消融剥离时，同时也会对铜基材造成少量损伤，剥离后的表面为毛糙面。剥漆后铜外露氧化，端部呈现一定的色差。此外，MOPA激光器的聚焦光斑小，当能量密度高于绝缘漆的消融阈值时，绝缘漆因吸收了大量的能量后会形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体)，产生冲击波，冲击波使得漆层变成碎片并被剔除。同时由于MOPA激光能量在高于绝缘漆的消融阈值的同时也高于铜基材的消融阈值，因此也会形成冲击波对基材产生一定程度的损伤。

因此，亟需一种新型的激光器及除漆方法以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：

提供一种复合激光器系统。

本发明所要解决的第二个技术问题是：

提供一种用所述的复合激光器系统除漆的方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是：

所述复合激光器系统的应用。

为了解决所述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种复合激光器系统，包括光纤激光器和半导体激光器；

其中，所述光纤激光器的波长大于所述半导体激光器的波长；

其中，所述光纤激光器的焦距与所述半导体激光器的的焦距相差20-30mm。

根据本发明的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

1.在所述复合激光器系统的实际运行当中，半导体激光器发射的半导体激光束先作用于工件表面，起到预热缓冷的作用；光纤激光器发射的激光束后作用于工件表面，起到剥漆作用。具体的，半导体激光作为热传导输出，使待剥离的漆层吸收能量后急剧膨胀，形成热膨胀压力，从而降低与绝缘漆层的结合力，并产生气化、等离子云。当光纤激光器输出高能脉冲束时，产生的振动冲击波将漆层击成碎片并剔除。在两者的协力之下，剥漆后的工件表面，即使放大100倍，也不存在残留的激光纹路，表明本发明的装置不会对工件基材有损耗。