[發明專利]一種激光清洗裝置及清洗方法

在審

• 申請號: 202011277430.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112371654A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 汪軍;高輝;閆大鵬
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光技術股份有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張琪

本發明涉及激光加工技術領域，公開了一種激光清洗裝置及清洗方法，其中裝置包括：用于發射超快脈沖激光束的第一激光源以及用于發射連續激光束的第二激光源，第一激光源和第二激光源共同連接于激光復合頭，第一激光源的第一輸出光路和所述第二激光源的第二輸出光路集成設于激光復合頭的內部。本發明提供的一種激光清洗裝置及清洗方法，提出將連續激光束和超快脈沖激光束結合起來用于清洗，采用雙光束輸出的激光功率為單束激光功率的數倍，有利于確保激光器在工作穩定的前提下滿足加工效率的要求；相對于單一超快激光清洗技術，提升了清洗效率，解決了激光光斑小出現的紋路，加工質量穩定可靠，且結構簡單，穩定性好，成本低，實用性較強。

技術領域

本發明涉及激光加工技術領域，尤其涉及一種激光清洗裝置及清洗方法。

背景技術

傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式，多是利用化學試劑和機械方法進行清洗。而化學試劑清洗容易造成環境污染，機械清洗容易造成物件表面的磨損。

近年來出現的超快激光微加工技術，利用超高功率密度、超短脈沖寬度特性，其作用于金屬材料是完全不同的“冷”加工效果，即幾乎沒有熱影響區，加工精度非常高，較適合用于復合鍍層的清洗。但是，超快激光微加工技術天生存在著加工效率低的缺點，由于光斑小難以把速度提升起來；如果加快去除速度容易導致光斑搭接不上有紋路殘留。同時其“微加工”的特性顯然并不適合于一般零部件的鍍層幅面去除，性價比太低。故研究一種更為實際的加工技術，在不影響鍍層去除的質量前提下提高清洗效率的方法是很有必要的。

發明內容

本發明提供一種激光清洗裝置及清洗方法，用以解決或部分解決現有超快激光微加工技術存在的加工效率低，成本較高的問題。

本發明提供一種激光清洗裝置，包括：用于發射超快脈沖激光束的第一激光源以及用于發射連續激光束的第二激光源，所述第一激光源和所述第二激光源共同連接于激光復合頭，所述第一激光源的第一輸出光路和所述第二激光源的第二輸出光路集成設于所述激光復合頭的內部。

在上述方案的基礎上，所述第一激光源通過導光臂結構與所述激光復合頭連接。

在上述方案的基礎上，所述第二激光源通過光纖與所述激光復合頭連接，所述激光復合頭上設有相應的接頭。

在上述方案的基礎上，所述激光復合頭的內部還設有合束鏡，所述合束鏡同時位于所述第一輸出光路和所述第二輸出光路的傳輸方向上，所述激光復合頭的端面上與所述合束鏡對應處設有輸出端口。

在上述方案的基礎上，所述輸出端口處設有聚焦透鏡。

在上述方案的基礎上，所述第一輸出光路包括分別可轉動設置的第一反射鏡和第一振鏡；所述第二輸出光路包括分別可轉動設置的第二反射鏡和第二振鏡。

本發明還提供一種激光清洗方法，基于上述權利要求1-6任一所述的激光清洗裝置，包括：將連續激光束和超快脈沖激光束結合起來作為清洗激光，激光清洗通過激光復合頭輸出至待清洗層；其中，連續激光束和超快脈沖激光束的光路系統和工藝參數分別獨立控制；調整激光復合頭，對清洗激光入射至待清洗層的位置以及入射角度進行調節。

在上述方案的基礎上，還包括：調節連續激光束和超快脈沖激光束的傳輸方向，對清洗激光的出光模式進行調節；其中，清洗激光的出光模式包括：同軸出光和平行出光。

在上述方案的基礎上，還包括：根據待清洗層的清洗需求，調節清洗激光的掃描幅度和速度。

在上述方案的基礎上，根據待清洗層的清洗需求，調節清洗激光的掃描幅度和速度具體包括：根據待清洗層的厚度和幅面，調節清洗激光的掃描幅度和速度；待清洗層的厚度越厚，清洗激光的掃描幅度越小，速度越慢；待清洗層的幅面越大，清洗激光的掃描幅度越大，速度越快。