[發(fā)明專利]一種微孔切割頭及其打孔方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010411561.6 | 申請(qǐng)日： | 2020-05-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111590219A | 公開（公告）日： | 2020-08-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 戴峰澤;熊毅;裴利峰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 鹽城市奇鐫激光科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B23K26/382 | 分類號(hào)： | B23K26/382;B23K26/142 |
| 代理公司： | 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243 | 代理人： | 盧霞 |
| 地址： | 224431 江蘇*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 微孔 切割 及其 打孔 方法 | ||
本發(fā)明提供一種微孔切割頭及其打孔方法，包括脈沖激光束、割嘴、輔助氣體和工件。割嘴由內(nèi)壁和外壁構(gòu)成，內(nèi)壁和外壁之間通過輔助氣體；聚焦后的脈沖激光束對(duì)準(zhǔn)工件表面并燒蝕工件獲得微孔；輔助氣體對(duì)準(zhǔn)工件表面的熔渣，在脈沖激光束對(duì)工件進(jìn)行打孔的同時(shí)，輔助氣體吹向微孔邊緣的熔渣。本發(fā)明可有效去除微孔零件表面的熔渣，可應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)中微零件的打孔。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及微加工領(lǐng)域，特指一種微孔切割頭及其打孔技術(shù)。
背景技術(shù)
微機(jī)電系統(tǒng)需要在零件上獲得微孔，以實(shí)現(xiàn)其特定功能，激光加工作為一種新型的打孔方式，在微零件的打孔方面取得了廣泛的應(yīng)用，然而，在采用納秒和皮秒激光打深徑比較大的孔時(shí)，由于熔渣在打孔過程中會(huì)在激光作用下泛出在表面，并凝固在零件表面，需要進(jìn)行后續(xù)工序進(jìn)行去除，由于熔渣黏附力極強(qiáng)，在去除過程中會(huì)對(duì)零件的尺寸精度造成破壞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微孔切割頭及其打孔方法，以彌補(bǔ)超短脈沖打孔技術(shù)的不足，避免工件表面熔渣堆積、提高零件的尺寸精度。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下。
一種微孔切割頭，其特征在于包括：脈沖激光束(1)、割嘴(2)、輔助氣體(3)和工件(4)；所述的割嘴(2)由內(nèi)壁(21)和外壁(22)構(gòu)成，內(nèi)壁(21)和外壁(22)之間不斷填充壓力為0.3~0.6GPa輔助氣體(3)；聚焦后的脈沖激光束(1)對(duì)準(zhǔn)工件(4)表面并燒蝕工件(4)獲得微孔(41)；輔助氣體(3)對(duì)準(zhǔn)工件(4)表面的熔渣(41)。
所述工件(4)可以為金屬如不銹鋼，也可以為非金屬如聚乙烯。
所述的微孔(41)可以是圓孔，也可以是其他異形孔，其特征尺寸不超過0.5mm。
所述的脈沖激光束(1)為納秒激光或者皮秒激光。
脈沖激光束(1)在工件(4)上進(jìn)行打孔的同時(shí)，內(nèi)壁(21)和外壁(22)之間的輔助氣體(3)對(duì)準(zhǔn)熔渣(42)，并把熔渣(42)吹向脈沖激光束(1)。
本發(fā)明具有有益效果。本發(fā)明通過在脈沖激光打孔的同時(shí)采用輔助氣體吹向熔渣，由于熔渣處于熔融狀態(tài)，熔渣被輔助氣體吹向激光，從而被激光束二次燒蝕，可以得到無熔渣表面，大幅度提高零件的尺寸精度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的微孔切割頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1脈沖激光束；2割嘴；3輔助氣體；4 工件；21 內(nèi)壁；22 外壁；41 微孔；42 熔渣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的一種微孔切割頭，如圖1所示，包括脈沖激光束1、割嘴2、輔助氣體3和工件4。割嘴2由內(nèi)壁21和外壁22構(gòu)成，內(nèi)壁21和外壁22之間通過輔助氣體3；聚焦后的脈沖激光束1對(duì)準(zhǔn)工件4表面并燒蝕工件4獲得微孔41；輔助氣體3對(duì)準(zhǔn)工件4表面的熔渣41。
實(shí)施例一
脈沖激光束1的波長(zhǎng)為1024nm，脈寬15ps，功率為3W，在工件4表面的光斑直徑為15μm，工件4材質(zhì)為聚乙烯，輔助氣體3為氮?dú)?，氣流壓力?.3MPa，孔的形狀為圓孔，直徑200μm，深度1mm。
在脈沖激光束1對(duì)工件4進(jìn)行打孔的同時(shí)，輔助氣體3吹向微孔41邊緣的熔渣42。
采用本發(fā)明的微孔切割頭和打孔方法后，經(jīng)檢測(cè)，表面無熔渣堆積。
實(shí)施例二
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B23K 釬焊或脫焊；焊接；用釬焊或焊接方法包覆或鍍敷；局部加熱切割，如火焰切割；用激光束加工
B23K26-00 用激光束加工，例如焊接，切割，打孔
B23K26-02 .工件的定位和觀測(cè)，如相對(duì)于沖擊點(diǎn)，激光束的對(duì)正，瞄準(zhǔn)或聚焦
B23K26-08 .激光束與工件具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置
B23K26-12 .在一特殊氣氛中，例如在罩中
B23K26-14 .利用流體，如氣體的射流，與激光束相結(jié)合
B23K26-16 .排除副產(chǎn)物，例如對(duì)工件處理時(shí)產(chǎn)生的微粒或蒸氣
