[發(fā)明專利]一種表面毛化、穿孔集流體箔材的制備方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110016482.X
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN112743243A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王之桐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B23K26/382
• 分類號(hào): B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種表面毛化、穿孔集流體箔材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100，選擇兩根軋輥，其中一根為鋼質(zhì)軋輥，另一根為表面柔性軋輥，將鋼質(zhì)軋輥架在數(shù)控車床上，使用激光毛化工藝在鋼質(zhì)軋輥表面加工出預(yù)定尺寸、形狀和分布的凸起；

步驟200，將制作好的鋼質(zhì)軋輥和表面柔性軋輥組裝在軋機(jī)上形成軋輥對，將箔材從輥縫間穿過，在軋制力的作用下使鋼質(zhì)軋輥的表面凸起將箔材的對應(yīng)位置壓入表面柔性軋輥，從而在箔材的兩面形成不穿透凹坑構(gòu)成的表面毛化結(jié)構(gòu)；

步驟300，在軋機(jī)出口處安裝激光打孔模塊，利用激光打孔模塊的平移機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)掃描頭沿垂直箔材運(yùn)動(dòng)的方向移動(dòng)，移動(dòng)過程中，掃描頭沿箔材的運(yùn)動(dòng)方向掃描，形成掃描帶，然后利用激光對掃描帶內(nèi)的箔材實(shí)施激光打孔，最終得到表面毛化、穿孔集流體箔材。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述鋼質(zhì)軋輥表面凸起的形狀為單側(cè)凸起或環(huán)形凸起，所述箔材的厚度為6～25μm；所述凸起的高度為所述箔材厚度的1.5～3倍，所述凸起平均分布為100×100μm～500×500μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述凸起在所述鋼質(zhì)軋輥表面為自由螺旋線分布、沿周向的一維隨機(jī)分布或沿周向、軸向的二維隨機(jī)分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述表面柔性軋輥的表面材質(zhì)為聚氨酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述表面柔性軋輥的表面材質(zhì)為高硬度高分子材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述掃描帶沿箔材運(yùn)動(dòng)方向的尺寸為10～200mm，沿垂直所述箔材運(yùn)動(dòng)方向的尺寸等于所述箔材的寬度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，

所述激光的脈沖能量為1～10mJ，脈沖寬度0.5～5μs，焦斑功率密度為10⁸～10⁹W/cm²，重復(fù)頻率為1～50kHz。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，

所述箔材上的激光孔孔徑為20～60μm；激光孔分布為0.1×0.1mm～1×1mm；表面粗糙度Ra為1.0～3.0μm。

9.一種用于權(quán)利要求1所述制備方法的裝置，其特征在于，包括：

軋機(jī)，包括兩根相對夾持設(shè)置的軋輥，其中一根軋輥為表面設(shè)置有凸起的鋼質(zhì)軋輥，另一根軋輥為表面柔性軋輥；

激光打孔模塊，安裝在軋機(jī)的出口處，對軋制后的箔材進(jìn)行激光打孔，包括對箔材進(jìn)行掃描以形成掃描帶的掃描頭，和驅(qū)動(dòng)掃描頭移動(dòng)的平移機(jī)構(gòu)，及通過掃描頭對掃描帶內(nèi)箔材進(jìn)行打孔的激光器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，

所述凸起在所述鋼質(zhì)軋輥表面為自由螺旋線分布、沿周向的一維隨機(jī)分布或沿周向、軸向的二維隨機(jī)分布。