[發明專利]激光沖擊微調校方法及裝置

有效

• 申請號: 201210274534.4
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102756020A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 宗寶;顧春興;劉會霞;王霄;李品;張強;陸萌萌;袁耀強;黃創
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種激光沖擊微調校方法，其特征是它包括以下步驟：

????首先，將懸臂狀靶材打磨，以保證靶材表面光滑與平整度，并采用無水酒精清洗靶材表面，保證靶材的清潔；

其次，在靶材表面涂上黑漆形成不透明層涂層，以保證靶材對激光的吸收率；

第三，將涂有黑漆的靶材放入作為約束層的水中，利用水作為約束層，覆蓋于黑漆表面；

第四，將靶材的一端用夾具緊固，另一端呈懸臂狀以保證位置，開啟納秒脈沖激光器，調節好光路，使由納秒脈沖激光器輸出的激光經平面反射鏡和聚焦透鏡聚焦于靶材表面，然后對納秒脈沖激光進行單次或多次發射操作，從而實現靶材的單或多次脈沖激光沖擊；當高能量的脈沖激光束照射到靶材表面，不透明涂層瞬間產生汽化變成高溫高壓等離子；伴隨著不透明涂層的燒蝕，產生的等離子體體積逐漸擴大，產生沖擊波，進而對靶材表面施加機械壓應力；不透明的涂層作為犧牲層材料，用以避免短脈沖激光照射靶材表面產生的熱效應作用，透明的約束層延遲了熱膨脹和限制了等離子體空間位置，從而產生更高的壓力，因為靶材被做成微機械懸梁形狀，擁有一自由端，一固定端，當激光束照射到靶材的自由端時，向下的沖擊載荷賦予靶材沖擊區域以向下的慣性，當激光束停止照射時，由于慣性，靶材的自由端繼續向下運動，導致局部塑性變形的產生，局部塑性變形的產生引發沖擊區域的物質流流動，致使靶材塑性變形，產生彎曲變形，因此通過調整激光的能量即能控制靶材懸臂端變形程度，實現懸臂端變形的微調校；其中所述的激光的工作狀態參數為波長532nm或1064nm輸出單脈沖。

2.一種實現權利要求1所述方法的激光沖擊微調校用裝置，它由激光驅動控制系統、靶材系統和靶材裝夾位移系統組成，其特征是激光驅動控制系統由計算機（12），激光控制器（10），納秒激光器（9），平面反射鏡（8）和聚焦透鏡（7）組成，計算機（12）控制激光控制器（10），激光控制器（10）控制納秒激光器（9）發出的激光光束經過平面反射鏡（8）后反射至聚焦透鏡（7）聚焦后直接作用于靶材系統；靶材系統由水層（6）、黑漆層（5）和靶材（4）組成，水層作為約束層覆蓋于涂有黑漆層的靶材上表面；整個靶材系統裝夾于靶材裝夾位移系統上；靶材裝夾位移系統由三維移動平臺控制器（11），三維移動平臺（2），L型底座（1）和夾具體（3）組成，靶材系統放于夾具體（3）中，夾具體（3）安裝在三維移動平臺（2）上，三維移動平臺（2）安裝在L型底座（1）上，靶材裝夾位移系統的移動由三維移動平臺控制器（11）調控三維移動平臺（2）移動實現，三維移動平臺控制器（11）受控于計算機（12）。