[實用新型]一種硬脆材料激光精密加工裝備

有效

• 申請號: 201920364478.0
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN209919119U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 陳聰;李貴林;陳義紅;王敏;陳德貢
• 申請（專利權）人: 廣州安特激光技術有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/142;B23K26/70;B23K26/02;B23K26/064;H01S3/00;H01S3/08
• 代理公司: 44295 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 黃為

本實用新型公開了一種硬脆材料激光精密加工裝備，包括基座，基座上設有激光器，所述激光器內包括半導體側泵模塊，該半導體側泵模塊上設有第一光路輸出端和第二光路輸出端；半導體側泵模塊的第一光路輸出端外依次設有聲光開關、第一細孔光闌和第一全反鏡，所述第二光路輸出端外依次設有偏振組合片、第二細孔光闌和輸出鏡；基座上設有沿激光器的輸出端光路依次設置的擴束鏡、裝有聚焦鏡的切割頭和夾具；基座上設有攝像頭和與夾具連接的水平移動機構。本實用新型提供的硬脆材料激光精密加工裝備，其光束的質量高且穩定，在硬脆材料上的切割面光滑，能實現精確切割。

技術領域

本實用新型涉及硬脆材料激光去除加工領域，尤其涉及一種硬脆材料激光精密加工裝備。

背景技術

硬脆材料需要經過去除加工后，才能作為產品并應用于相應的領域中。硬脆材料在加工時需要對不同面進行切割。目前，對硬脆材料的加工手段大多采用機械切割、手工打磨拋光等，其操作復雜，其中，機械切割需要高速運轉的部件，例如鋸盤，其快速運轉時存在一定幅度的擺動，導致精確度低，運動的部件容易將切割超硬脆材料時產生的粉塵揚起，污染大，而且機械切割的噪聲也大。

隨著激光發生器的不斷成熟，激光在切割上的運用也越來越廣泛。為了切割硬脆材料所需的激光功率較高。然而，與功率較小的激光器相比，大功率的激光器由于其泵浦會產生大量的熱，熱量太高產生的熱透鏡會導致諧振腔不穩定，從而造成光束質量較差。許多硬材料價格極其昂貴且易碎，所以加工良品率的要求極高。而目前市面上的紅外激光器要么功率不夠，要么功率夠的光束質量不足，被加工件的良品率十分低下。此外，目前的激光器的體積較大，且光束中含有較多不同波長的光，光束質量較低，無法適用于高端超硬材料精密加工領域。

采用激光切割物件屬于高溫切割，雖然可以使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，但熔融物質殘留在材料上也對后續的切割造成阻礙，降低切割的精確度和切割效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種硬脆材料激光精密加工裝備，其光束的質量高且穩定，在硬脆材料上的切割面光滑，能實現精確切割。

為實現上述目的，本實用新型提供一種硬脆材料激光精密加工裝備，包括基座，基座上設有激光器，所述激光器內包括半導體側泵模塊，該半導體側泵模塊上設有第一光路輸出端和第二光路輸出端；半導體側泵模塊的第一光路輸出端外依次設有聲光開關、第一細孔光闌和第一全反鏡，所述第二光路輸出端外依次設有偏振組合片、第二細孔光闌和輸出鏡；基座上設有沿激光器的輸出端光路依次設置的擴束鏡、裝有聚焦鏡的切割頭和夾具；基座上設有攝像頭和與夾具連接的水平移動機構。

作為本實用新型的進一步改進，所述輸出鏡的輸出率T＝13％-32％。

作為本實用新型的更進一步改進，所述擴束鏡與切割頭之間設有45度反射鏡，所述攝像頭位于45度反射鏡的上方。

作為本實用新型的更進一步改進，所述45度反射鏡的上方設有與其平行布置的45度棱鏡，所述攝像頭的鏡頭水平朝向45度棱鏡。

作為本實用新型的更進一步改進，所述切割頭上設有吹掃機構；所述基座上設有擴束鏡的位置調節機構。

作為本實用新型的更進一步改進，所述半導體側泵模塊的第一光路輸出端與聲光開關之間設有第二全反鏡，該第二全反鏡與光路的入射和反射角均為40°-60°；所述半導體側泵模塊的第二光路輸出端與偏振組合片之間設有第三全反鏡，該第三全反鏡與光路的入射角和反射角均為40°-60°。

作為本實用新型的更進一步改進，所述輸出鏡、第二細孔光闌、偏振組合片、第三全反鏡、半導體側泵模塊、第二全反鏡、聲光開關、第一細孔光闌和第一全反鏡構成U型諧振腔。

作為本實用新型的更進一步改進，所述偏振組合片包括相互平行的第一偏振片和第二偏振片，所述第一偏振片和第二偏振片兩者沿光路方向依次布置并與光路方向相垂直，兩片偏振片的透振方向相垂直。