[發(fā)明專利]工件表面損傷修復(fù)方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811152167.4 | 申請日： | 2018-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN108911532B | 公開（公告）日： | 2021-06-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 金會良;李亞國;許喬;劉志超;袁志剛;歐陽升;王度;耿鋒;張清華;王健 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國工程物理研究院激光聚變研究中心 |
| 主分類號： | C03C23/00 | 分類號： | C03C23/00 |
| 代理公司： | 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371 | 代理人： | 吳開磊 |
| 地址： | 610000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 工件 表面 損傷 修復(fù) 方法 系統(tǒng) | ||
本申請?zhí)峁┮环N工件表面損傷修復(fù)方法及系統(tǒng)，涉及光學(xué)元件加工技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：將激光聚焦到待修復(fù)工件表面；將聚焦激光的光斑在待修復(fù)工件表面移動以掃描整個待修復(fù)工件表面，以使激光能量作用于待修復(fù)工件表面使待修復(fù)工件表面產(chǎn)生熱效應(yīng)，以熔合待修復(fù)工件表面的微裂紋損傷層，生成微裂紋熔合層；向待修復(fù)工件表面輸出等離子體射流；控制等離子體射流在待修復(fù)工件表面運動，以去微裂紋熔合層。本申請利用微裂紋的熔合來改善所述待修復(fù)工件表面的裂紋深度、分布等初始狀態(tài)，再利用等離子體射流對熔合改善后的微裂紋熔合層進(jìn)行快速去除，提高了工件的壽命，也提高了工件的可靠性和使用性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及光學(xué)元件加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種工件表面損傷修復(fù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
目前，在對光學(xué)元件進(jìn)行加工制造的過程中，主要采用超精密磨削成型技術(shù)，來實現(xiàn)光學(xué)元件表面的面形精度收斂。超精密磨削成型技術(shù)主要是以脆性斷裂的形式實現(xiàn)材料的去除，在超精密磨削成型的過程中，光學(xué)元件的面形能夠基本成型，但容易產(chǎn)生表面微裂紋損傷。
表面微裂紋損傷不僅會影響后續(xù)鍍膜質(zhì)量，并且在高功率、短脈沖激光等高沖擊載荷作用下，表面損傷會產(chǎn)生局部能量集中，從而引發(fā)光學(xué)元件抗激光損傷閾值下降而產(chǎn)生元件宏觀破壞，導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)壽命、可靠性以及使用性能下降。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請實施例的目的在于提供一種工件表面損傷修復(fù)方法及系統(tǒng)。
第一方面，本申請實施例提供一種工件表面損傷修復(fù)方法，所述方法包括：
將激光聚焦到待修復(fù)工件表面；
將聚焦激光的光斑在所述待修復(fù)工件表面移動以掃描整個所述待修復(fù)工件表面，以使激光能量作用于所述待修復(fù)工件表面使所述待修復(fù)工件表面產(chǎn)生熱效應(yīng)，以熔合所述待修復(fù)工件表面的微裂紋損傷層，生成微裂紋熔合層；
向所述待修復(fù)工件表面輸出等離子體射流；
控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動，以去所述微裂紋熔合層。
可選地，向所述待修復(fù)工件表面輸出等離子體射流的步驟之后，所述方法還包括：
檢測預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述等離子體射流靜止作用于所述待修復(fù)工件表面形成的蝕點深度及蝕點面積；
檢測所述微裂紋熔合層的面積及深度；
根據(jù)所述蝕點深度、蝕點面積、所述微裂紋熔合層的面積及深度，得到所述等離子體射流的運動函數(shù)。
可選地，控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動的步驟，具體包括：
根據(jù)所述運動函數(shù)，控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動。
第二方面，本申請實施例還提供一種工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
夾持部件，用于固定待修復(fù)工件；
聚焦器，用于將激光聚焦到待修復(fù)工件表面；
掃描振鏡，用于將聚焦激光的光斑在所述待修復(fù)工件表面移動以掃描整個所述待修復(fù)工件表面，以使激光能量作用于所述待修復(fù)工件表面使所述待修復(fù)工件表面產(chǎn)生熱效應(yīng)，以熔合所述待修復(fù)工件表面的微裂紋損傷層，生成微裂紋熔合層；
等離子體發(fā)生器，用于產(chǎn)生等離子體射流，并向所述待修復(fù)工件表面輸出所述等離子體射流；
傳動部件，用于控制所述夾持部件帶動所述待修復(fù)工件表面相對于所述等離子體射流運動，以去除所述微裂紋熔合層。
可選地，所述系統(tǒng)還包括：
檢測器，用于獲取預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述等離子體射流靜止作用于所述待修復(fù)工件表面形成的蝕點深度及蝕點面積；
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