[發(fā)明專利]一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111109215.3
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113843460B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勇;劉國棟;佟浩;閆劍鋒;姚堯
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: B23H5/06
• 分類號: B23H5/06;B23H5/10;B23K26/06;B23K26/073
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅嵐

1.一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述光電液耦合傳導(dǎo)管電極由透光基體、內(nèi)側(cè)反射包層、外側(cè)反射包層、內(nèi)壁導(dǎo)電層和端部導(dǎo)電層構(gòu)成，所述透光基體為管狀結(jié)構(gòu)，所述透光基體的材料為石英玻璃，所述內(nèi)側(cè)反射包層和所述外側(cè)反射包層分別位于透光基體的內(nèi)、外壁面上，內(nèi)反射包層與外反射包層的材料為低折射率摻雜劑摻雜的高純度石英，所述內(nèi)壁導(dǎo)電層位于所述內(nèi)側(cè)反射包層內(nèi)壁上，所述端部導(dǎo)電層位于所述透光基體的端部，以形成導(dǎo)光、導(dǎo)電、導(dǎo)液且側(cè)壁絕緣同步作用的復(fù)合加工用的管電極結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述透光基體一端面為激光導(dǎo)入端，另一端面為激光導(dǎo)出端，激光由所述透光基體經(jīng)全反射傳導(dǎo)至激光電解復(fù)合加工的加工區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述透光基體側(cè)面靠近所述激光導(dǎo)入端的位置設(shè)置有導(dǎo)電連接孔，脈沖電源輸出的電流通過所述導(dǎo)電連接孔連接至所述端部導(dǎo)電層和所述內(nèi)壁導(dǎo)電層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述透光基體側(cè)面靠近激光導(dǎo)入端的位置設(shè)置有電解液導(dǎo)入孔，電解液經(jīng)由所述電解液導(dǎo)入孔和光電液耦合傳導(dǎo)管電極內(nèi)孔沖入激光電解復(fù)合加工的加工區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述的端部導(dǎo)電層位于所述透光基體的激光導(dǎo)出端；

所述端部導(dǎo)電層由內(nèi)環(huán)狀層、外環(huán)狀層和連接線構(gòu)成，所述內(nèi)環(huán)狀層直接與所述內(nèi)壁導(dǎo)電層連接，所述內(nèi)環(huán)狀層和所述外環(huán)狀層之間由至少1根所述連接線連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述透光基體的激光導(dǎo)出端設(shè)置為平行導(dǎo)光的平頭結(jié)構(gòu)或聚焦導(dǎo)光的結(jié)構(gòu)，以使當激光導(dǎo)出端采用平頭結(jié)構(gòu)時，激光直射入加工區(qū)域，當激光導(dǎo)出端采用聚焦導(dǎo)光的結(jié)構(gòu)時，激光在加工區(qū)域內(nèi)聚焦成圓形或環(huán)形。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光電解復(fù)合加工用光電液耦合傳導(dǎo)管電極，其特征在于，所述聚焦導(dǎo)光的結(jié)構(gòu)設(shè)置為錐形結(jié)構(gòu)或曲面結(jié)構(gòu)。

8.一種激光、電解液和電流導(dǎo)入機構(gòu)，其特征在于，包括權(quán)利要求4中所述的光電液耦合傳導(dǎo)管電極、光束整形與導(dǎo)入光路和液電導(dǎo)入組件；

所述光束整形與導(dǎo)入光路與所述光電液耦合傳導(dǎo)管電極的激光導(dǎo)入端連接，所述光束整形與導(dǎo)入光路包括圓錐透鏡與凸透鏡，所述圓錐透鏡與所述凸透鏡的軸線重合，且所述凸透鏡設(shè)置在所述圓錐透鏡與所述透光基體之間，以使激光經(jīng)由圓錐透鏡和凸透鏡整形為環(huán)形光，所述環(huán)形光導(dǎo)入所述激光導(dǎo)入端；

所述液電導(dǎo)入組件包括液電連接環(huán)、密封塞和電連接頭，所述液電連接環(huán)套接在所述外側(cè)反射包層的外部，所述液電連接環(huán)的側(cè)壁開有與電解液導(dǎo)入孔相對應(yīng)的流體入口，所述密封塞設(shè)置在所述光電液耦合傳導(dǎo)管電極內(nèi)孔中靠近所述激光導(dǎo)入端的一端，所述電連接頭上接有脈沖電源，所述電連接頭穿過所述液電連接環(huán)插接在導(dǎo)電連接孔內(nèi)，所述電連接頭與所述內(nèi)壁導(dǎo)電層連通。