[發(fā)明專利]一種激光加工霧化片微孔的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010331415.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN111390393A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建輝;賴立怡;黃智;陳震林;陳曉生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/36
• 分類號(hào): B23K26/36;B23K26/384;B23K26/14;B23K26/142
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

1.一種激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，根據(jù)待加工霧化片上微孔的錐孔段的錐度和孔深，將微孔的錐孔段沿大徑至小徑方向預(yù)分為至少三層；S2、根據(jù)劃分后的每一層的錐孔段的孔深和直徑，在加工每一層的錐孔段時(shí)分別設(shè)置激光器的參數(shù)，激光器發(fā)出紅外激光束，根據(jù)待加工的錐孔段的層數(shù)調(diào)整紅外激光束的焦點(diǎn)，由錐孔段的大徑至小徑方向依次加工出各個(gè)預(yù)分層的錐孔段；S3、調(diào)整激光器的參數(shù)，激光器發(fā)出紫外激光束，調(diào)整紫外激光束的焦點(diǎn)至霧化片的直孔段處，加工出微孔的直孔段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，步驟S2中，激光器的參數(shù)包括激光脈寬、工作功率、掃描速度和重復(fù)頻率，激光脈寬為290fs～10ps，工作功率為0～40W，掃描速度為0～2000mm/s，重復(fù)頻率為1～600kHz，激光器的參數(shù)還包括脈沖頻率或脈沖波長，脈沖波長大于0.7μm，激光器發(fā)出紅外激光束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，激光器的參數(shù)還包括脈沖能量，定義脈沖能量為E，待加工的錐孔段的每一層的直徑為d、孔深為為h，孔徑、孔深和脈沖能量之間的關(guān)系滿足：

其中，L_B為霧化片待加工處的材料汽化熱體積熱值，L_M為材料熔化熱體積熱值，θ為紅外激光束照射材料表面時(shí)的發(fā)散半角。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，步驟S3中，改變激光器的參數(shù)中的脈沖頻率或脈沖波長，脈沖波長小于0.4μm，激光器發(fā)出紫外激光束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，步驟S2或S3中，通過調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整紅外激光束或紫外激光束的焦點(diǎn)，光學(xué)系統(tǒng)包括沿激光的光路依次布置的雙分離透鏡、光闌和聚焦物鏡，改變雙分離透鏡和聚焦物鏡的焦點(diǎn)位置以調(diào)整紅外激光束或紫外激光束的焦點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，步驟S2或S3中，在待加工的霧化片的上方布置噴嘴，加工錐孔段與直孔段的同時(shí)，通過噴嘴向霧化片的微孔處噴射氣體，清除熔渣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光加工霧化片微孔的方法，其特征在于，噴嘴噴射出的氣體為氮?dú)饣駽O₂，氣體的噴射壓力不大于1MPa。