[發明專利]一種加工雙極板流道的激光加工系統

在審

• 申請號: 202110773913.7
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN114248002A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙冠雷;趙陽;熊興;薛峰;湯波;張科勛
• 申請（專利權）人: 冠馳新能科技（南京）有限公司
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/082;B23K26/064;B23K26/06;B23K26/60;B23K26/70;H01M8/0258
• 代理公司: 北京科領智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11782
• 代理人: 陳士騫;王曉婷

1.一種加工雙極板流道的激光加工系統，其特征在于，所述激光加工系統包括控制器、表面微觀光學檢測設備、皮秒激光器、擴束器、振鏡和聚焦場鏡，所述表面微觀光學檢測設備、所述皮秒激光器和所述振鏡均與所述控制器電連接，所述振鏡與所述表面微觀光學檢測設備電連接，所述聚焦場鏡安裝于所述振鏡的出口，石墨復合材料基材設置于所述聚焦場鏡的下方；

所述控制器發送待加工流道形貌尺寸特征至所述皮秒激光器，并發送待加工信息至所述振鏡，其中，所述待加工信息至少包括多個不同的掃描路徑信息，所述待加工流道形貌尺寸特征表征待加工流道的橫截面為非矩形橫截面；

所述皮秒激光器根據接收到的待加工流道形貌尺寸特征射出激光至所述擴束器；

所述擴束器對接收到的激光的直徑進行擴大得到擴大后的激光并射出至所述振鏡；

所述振鏡根據所述多個掃描路徑信息，控制接收到的激光通過所述聚焦場鏡形成的聚焦光斑對所述石墨復合材料基材進行掃描得到掃描后流道，并發送掃描完成信息至所述表面微觀光學檢測設備；

所述表面微觀光學檢測設備接收所述掃描完成信息，檢測所述掃描后流道的形貌尺寸特征并發送至所述控制器；

所述控制器對比所述掃描后流道的形貌尺寸特征與所述待加工流道形貌尺寸特征之間的差異是否在誤差范圍內，如果是，將所述掃描后流道作為最終流道。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，將所述多個掃描路徑信息中的第一個掃描路徑信息作為當前掃描路徑信息，所述振鏡根據所述當前掃描路徑信息，控制接收到的激光通過所述聚焦場鏡形成的聚焦光斑對所述石墨復合材料基材的上表面進行掃描得到具有矩形橫截面的直流道；

將所述具有矩形橫截面的直流道作為掃描后直流道，將所述當前掃描路徑信息的下一個掃描路徑信息作為當前掃描路徑信息，根據所述當前掃描路徑信息，控制接收到的激光通過所述聚焦場鏡形成的聚焦光斑對所述掃描后直流道的上表面進行掃描得到新的具有矩形橫截面的直流道；

將新的具有矩形橫截面的直流道作為掃描后直流道，返回執行所述將所述當前掃描路徑信息的下一個掃描路徑信息作為當前掃描路徑信息的步驟直至所有的掃描路徑信息均已完成為止得到經多次掃描后形成的掃描后流道；

其中，當前掃描路徑信息的下一個掃描路徑信息包含的起始掃描位置相對于當前掃描路徑信息包含的起始掃描位置更靠近掃描后直流道的底面中心，且當前掃描路徑信息的下一個掃描路徑信息中的路徑長度小于當前掃描路徑信息中的路徑長度。

3.如權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述待加工信息還包括第一流道間隔和第一流道數量；

在得到所述最終流道后，所述振鏡根據所述第一流道間隔、所述第一流道數量和所述多個掃描路徑信息，控制接收到的激光通過所述聚焦場鏡形成的聚焦光斑對所述石墨復合材料基材的上表面進行掃描得到多個與所述最終流道相同的第一流道，所述最終流道和所述多個第一流道組成第一流道陣列；

其中，所述第一流道陣列中包含的各流道之間的間隔為所述第一流道間隔，所述第一流道陣列中包含的流道的總數量為所述第一流道數量。

4.如權利要求1或3所述的系統，其特征在于，所述激光加工系統還包括第一反射鏡和第二反射鏡；

所述擴束器對接收到的激光的直徑進行擴大得到擴大后的激光并射至所述第一反射鏡，經所述第一反射鏡反射得到第一反射光并射至所述第二反射鏡，經所述第二反射鏡反射得到第二反射光并射出至所述振鏡。

5.如權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述激光加工系統還包括移動平臺，所述移動平臺與所述控制器連接，所述移動平臺設置于所述聚焦場鏡的下方，所述石墨復合材料基材固定于所述移動平臺的上方；

所述控制器發送第二流道間隔和第二流道數量至所述移動平臺；

在得到所述最終流道后，所述移動平臺根據所述第二流道間隔進行移動，所述振鏡根據所述多個掃描路徑信息，控制接收到的激光通過所述聚焦場鏡形成的聚焦光斑對所述石墨復合材料基材的上表面進行掃描得到多個與所述最終流道相同的第二流道，所述最終流道和所述多個第二流道組成第二流道陣列；

其中，所述第二流道陣列中包含的各流道之間的間隔為所述第二流道間隔，所述第二流道陣列中包含的流道的總數量為所述第二流道數量。