[發明專利]一種加工石墨復合基材雙極板流道的激光加工系統

在審

• 申請號: 202110773932.X
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN114247984A
• 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: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;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

1.一種加工石墨復合基材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，所述待加工信息包括至少一組掃描信息，每組掃描信息包括掃描路徑信息和三維形貌掃描信息，所述待加工流道形貌尺寸特征表征待加工流道內具有三維形貌結構；

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；

針對每組掃描信息，所述振鏡根據該組掃描信息中的掃描路徑信息，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初始流道，根據該組掃描信息中的三維形貌掃描信息，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初始流道的上表面進行三維形貌掃描得到一個具有三維形貌結構的流道，當各組掃描信息均掃描完成后得到掃描后流道，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，當所述待加工信息包括多組掃描信息時，所述待加工信息還包括第一流道間隔；

所述振鏡還根據所述第一流道間隔控制各具有三維形貌結構的流道之間的間隔為所述第一流道間隔。

3.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。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，當所述待加工信息包括多組掃描信息時，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至所述移動平臺；

在得到一個具有三維形貌結構的流道之后，在得到下一個具有三維形貌結構的流道之前，所述移動平臺根據所述第二流道間隔進行移動，其中，各具有三維形貌結構的流道之間的間隔為所述第二流道間隔。

5.如權利要求1-3任一所述的系統，其特征在于，所述聚焦光斑的直徑的量級為微米量級。

6.如權利要求2所述的系統，其特征在于，各組掃描信息中的三維形貌掃描信息均相同，或者，各組掃描信息中的三維形貌掃描信息均不同，或者，各組掃描信息中的至少一組中的三維形貌掃描信息與其它組掃描信息中的三維形貌掃描信息不同。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述三維形貌結構為棱臺陣列結構、孔陣列結構或者錐形陣列結構。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述初始流道的橫截面為矩形。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述三維形貌結構的量級為微米量級。

10.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述皮秒激光器的脈寬小于10皮秒。