[發明專利]一種飛秒激光增減材加工系統及加工方法

有效

• 申請號: 202110297092.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113020798B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 丁燁;楊立軍;王聯甫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K26/342
• 分類號: B23K26/342;B23K26/064;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 陳雪飛

1.一種飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，利用飛秒激光在化學溶液（1007）中加工電極材料，在還原化學溶液（1007）中的陽離子的同時，在微結構表面構筑功能性導電涂層，且所述飛秒激光增減材加工系統包括激光發射模塊和激光工作模塊，所述激光工作模塊包括光路調整組件、光路整形組件和工件加工組件，所述激光發射模塊發出的激光依次經過所述光路整形組件和所述光路調整組件后到達所述工件加工組件對所述工件加工組件內的待加工工件（1004）進行激光加工；

所述工件加工組件包括工件加工池（10），所述工件加工池（10）包括槽體（1001）和設置于所述槽體（1001）內部的隔離件，所述隔離件將所述槽體（1001）分成儲液槽（1008）和用于放置所述待加工工件（1004）的加工槽（1009），且所述隔離件與所述槽體（1001）的底部設置有連通孔（1005），所述儲液槽（1008）用于存儲化學溶液（1007）并通過所述連通孔（1005）向所述加工槽（1009）內輸送所述化學溶液（1007），且所述加工槽（1009）的側壁設置有適于排液的泄流孔（1006），所述泄流孔（1006）與所述槽體（1001）的底部的距離大于所述待加工工件（1004）與所述槽體（1001）底部的距離，

所述工件加工組件還包括設置于所述加工槽（1009）內的基墊（1002）和載樣板（1003），所述基墊（1002）設置于所述槽體（1001）的底部，所述載樣板（1003）設置于所述基墊（1002）的上方，所述載樣板（1003）用于容納所述待加工工件（1004），且所述載樣板（1003）上設置適于所述化學溶液（1007）透過的通孔。

2.根據權利要求1所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述光路整形組件包括擴束鏡（4）、1/4玻片鏡組（5）和半玻片鏡組（6），所述1/4玻片鏡組（5）和所述半玻片鏡組（6）設置于所述擴束鏡（4）的光路下游，所述1/4玻片鏡組（5）相對于所述半玻片鏡組（6）靠近所述擴束鏡（4）設置，且所述1/4玻片鏡組（5）適于在工作位與非工作位之間切換。

3.根據權利要求2所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述1/4玻片鏡組（5）包括第一反射鏡（501）、第二反射鏡（503）以及設置于所述第一反射鏡（501）與所述第二反射鏡（503）之間的1/4玻片（502），且所述第一反射鏡（501）和\或所述第二反射鏡（503）適于在反射工位與非反射工位之間切換。

4.根據權利要求2所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述半玻片鏡組（6）包括第三反射鏡（601）、第四反射鏡（603）以及設置于所述第三反射鏡（601）與所述第四反射鏡（603）之間的半玻片（602）。

5.根據權利要求2所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述光路調整組件包括第五反射鏡（7）、可見光透射激光反射鏡（801）、非偏振白光分束鏡（802）和物鏡（9），所述激光發射模塊發出的激光經過所述光路整形組件后依次經過所述第五反射鏡（7）、所述非偏振白光分束鏡（802）、所述可見光透射激光反射鏡（801）和所述物鏡（9）后對所述待加工工件（1004）進行加工。

6.根據權利要求1所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述激光工作模塊還包括聚焦觀測組件，所述聚焦觀測組件包括白光光源（12）和用于接收白光的觀測鏡組（13），且所述白光光源（12）發射的白光與所述激光發射模塊發射的激光同軸入射到所述待加工工件（1004）的表面。

7.根據權利要求6所述的飛秒激光增減材加工系統，其特征在于，所述觀測鏡組（13）包括按照所述白光的入射順序依次排列的衰減片（1301）、濾光片（1302）、CCD（1303）和光學鏡頭（1304），所述衰減片（1301）和所述濾光片（1302）用于將所述待加工工件（1004）反射后的白光轉變為所述CCD（1303）能夠處理的信號，所述光學鏡頭（1304）用于根據所述CCD（1303）處理后的信號轉換成數字圖像信號以觀測所述激光與所述待加工工件（1004）的相對位置。