[實用新型]一種激光防反射、光能再利用裝置

無效

• 申請號: 200720104047.8
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN201015821Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 楊膠溪;左鐵釧;王喜兵;閆婷
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K26/42
• 分類號: B23K26/42;B23K26/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍

技術領域

本實用新型涉及激光用防反射裝置的結構設計，屬于激光加工技術領域。

背景技術

激光加工是一種非接觸式加工手段，是較先進的材料加工方法，激光加工有許多常規加工手段無法比擬的優越性，應用范圍也相當廣泛。無論哪一種激光加工方法，都是將一定功率的激光束作用于被加工物體上，使激光與物質相互作用。利用激光對材料進行熱加工時，當激光功率密度小于材料的汽化閾值時，金屬對激光的吸收率很低，大部分激光能量被材料表面反射，加工效率不高，激光加工過程中，激光往往是將材料加熱到熔化狀態，液態金屬表面呈鏡面反射，因此激光加工過程中有相當一部分能量被反射掉了。同時，被反射的光束仍然具有較高的能量，反射的能量常會燒壞激光外圍設備，常使得激光加工過程不得不中斷。圖1是以前使用的遮光罩的結構示意圖，僅是一個激光擋板，使用效果不好，由于激光反射在無冷卻的遮光罩上，常將其燒壞，不能長時間工作，影響激光加工過程。

為了使激光加工過程順利進行及實現激光反射能量的再利用，本實用新型設計了激光器防反射、光能再利用裝置。該裝置結構簡單，便于機械加工，裝卸方便，制造成本降低。

實用新型內容

為了使激光加工過程順利進行及實現激光反射能量的再利用，本實用新型提供一種激光防反射、光能再利用裝置。

本發明提供了一種激光防反射、光能再利用裝置，其特征在于，其結構分為上下兩部分，上部分是圓柱形的蓋板2，蓋板2設有進水口3和出水口6，下部分是圓臺形的反射罩基體1，中心軸設有光束通道5，反射罩基體1的上方設有環形冷卻槽4，蓋板2和反射罩基體1連接且密封后形成冷卻通道，進水口3和出水口6對準環形冷卻槽4，反射罩基體1下底面加工成內凹的球面反射鏡7。球面反射鏡7將被工件反射的激光束再次反射到激光加工區域，實現光能的再次利用。

球面反射鏡7將被工件反射的激光束再次反射到激光加工區域，實現光能的再次利用。

該裝置安裝在激光工作頭下方，光束從反射罩的軸心位置射入，反射后的光束就被反射罩的下方拋光球面再次反射，既保護了激光器的外圍裝置，且光束能被重新匯集到激光作用區域進行加熱，反射光在激光表面技術中尤為重要，可以實現對工件的預熱，提高了激光能量利用率。在反射罩上設有進水和出水通道，內部為環形水槽，被反射罩吸收的部分光束能量將被冷卻水帶走，實現對反射罩的冷卻。

附圖說明

圖1現有反射罩剖面示意圖。

圖2是本發明剖面示意圖

1-反射罩基體，2-蓋板，3-進水口，4-環形冷卻槽，5-光束通道，6-出水口，7-球面反射鏡，其中箭頭表示激光束。

具體實施方式

將激光防反射、光能再利用裝置安裝在激光頭的固定架上，并調整裝置的軸心與光軸重合。

在圖2中，厚度為8mm的蓋板2與反射罩基體1通過內環螺釘、外環螺釘連接，用來密封環形冷卻槽4，反射罩基體1由紫銅材料加工而成，具有較高的導熱系數，通過外環密封圈和內環密封圈實現對環形冷卻槽4的密封，環形冷卻槽4的一端接進水口3，另一端接出水口6，冷卻水在環槽內流動，對整個反射罩基體進行充分冷卻。

在激光加工時，激光束通過光束通道5到達要加工的工件表面，工件表面反射的激光被反射到球面反射鏡7，球面反射鏡的曲率半徑為150mm，球面反射鏡7的工作面光潔度較高，能實現激光束的再次反射并匯集到工件表面，如此多次反復。

工件所在的大體位置是球面的曲率中心，工件與該裝置的相對位置可根據具體情況進行上下調節。

實際使用效果表明，激光防反射、光能再利用裝置能夠實現長期的工作，達到了預期的擋光、光能再利用的目的。光能的利用效率提高了20％左右，激光加工效率提高了15％左右。