[發(fā)明專利]微細電解激光復合線切割加工方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711459307.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108213957B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 王玉峰;張文武
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B23H7/38;B23H7/02
• 代理公司: 11540 北京元周律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王惠<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種微細電解激光復合線切割加工方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

（1）線電極與電源的陰極連接，工件與電源的正極連接；

（2）激光進入線電極，與線電極耦合；

（3）通入電解液；其中，電解液與線電極和工件接觸；

（4）接通電源，線電極按預定路線進給，微細電解與激光復合線切割加工得到目標結(jié)構(gòu)；

步驟（2）中與線電極耦合具體為：激光進入線電極，在線電極和電解液界面發(fā)生反射和折射，折射激光光束進入加工區(qū)域，反射激光光束在線電極和電解液界面反射回線電極內(nèi)部繼續(xù)傳輸，繼續(xù)在線電極和電解液界面發(fā)生折射和反射，實現(xiàn)激光與線電極的耦合；

所述線電極包括內(nèi)芯和內(nèi)芯外面的透明導電涂層；

其中，所述導電涂層與電源的陰極連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述激光經(jīng)過聚焦，然后進入線電極的端面中心區(qū)域；

所述線電極的端面中心區(qū)域是指偏離端面中心點預設距離的區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線電極的內(nèi)芯為石英芯棒；

其中，所述石英芯棒的純度大于99%，透光率大于90%，直徑為10~500微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述石英芯棒的形式為空心毛細管或?qū)嵭男景簟?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明導電涂層為氧化銦錫涂層；

其中，所述氧化銦錫涂層的透光率大于90%；厚度為20~200微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）中所述電解液充滿線電極和工件之間的間隙。

7.一種用于權(quán)利要求1所述微細電解激光復合線切割加工方法的裝置，其特征在于，至少包括：激光系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、位移系統(tǒng)；

所述激光系統(tǒng)包括激光器；

所述電解系統(tǒng)包括線電極、電源和電解液；所述線電極與電源的陰極連接，工件與電源的正極連接；

所述激光器發(fā)射的激光進入線電極；

所述位移系統(tǒng)與工件連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述激光系統(tǒng)還包括激光傳輸系統(tǒng)；

所述激光器選自波長532nm的固體激光器、波長532nm的氣體激光器、波長532nm的半導體激光器中的至少一種；

所述激光傳輸系統(tǒng)選自光纖或反射鏡組成的激光傳輸光路。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述激光系統(tǒng)還包括聚焦透鏡；

激光器發(fā)出的激光通過所述聚焦透鏡聚焦。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述電解系統(tǒng)還包括電解液增壓—輸運系統(tǒng)；

所述電源選自直流電源，高頻脈沖電源或雙極性電源；

所述電解液增壓—輸運系統(tǒng)包括：精密計量泵和流量計。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述電解系統(tǒng)還包括電解液收集裝置；

所述電解液收集裝置收集已經(jīng)使用的電解液。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述位移系統(tǒng)包括運動平臺、運動控制系統(tǒng)和工控機；

所述工控機通過運動控制器控制運動平臺的運動，工件安裝于所述運動平臺上。

13.根據(jù)權(quán)利要求7至12任一項所述的裝置，其特征在于，還包括加工信號采集系統(tǒng)；

所述加工信號采集系統(tǒng)包括霍爾傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字示波器、電流探頭中的至少一種。

14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置至少包括：激光器、激光傳輸系統(tǒng)、電解液增壓—輸運系統(tǒng)、運動平臺、運動控制系統(tǒng)、電解加工電源和加工信號采集系統(tǒng)。