[發(fā)明專(zhuān)利]一種綠光超快激光藍(lán)寶石切割的方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210026291.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114227017A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京贏圣科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/38
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/38;B23K26/0622;B23K26/70
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

1)將藍(lán)寶石工件通過(guò)固定裝置固定于工作臺(tái)上；

2)設(shè)置激光器發(fā)射的激光依次經(jīng)過(guò)整形光路、光束傳輸光路、激光切割頭后，聚焦在工作臺(tái)上的藍(lán)寶石工件表面；所述激光切割頭通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于藍(lán)寶石的上方；

3)所述激光器為能夠發(fā)射鎖頻均勻能量單脈沖的綠光超快激光器；所述激光器的發(fā)射頻率為50KHz-100KHz之間的一定值；所述激光器發(fā)射的單脈沖能量為200uJ-400uJ，所述單脈沖間能量差異≤±5％；

4)通過(guò)控制激光切割頭激光束在藍(lán)寶石工件表面X、Y、Z軸的行進(jìn)速度，完成藍(lán)寶石工件的切割。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述激光器為全固態(tài)皮秒激光器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，所述激光器的窗口光斑為1-3mm，發(fā)散角為0.5-1.5mrad。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述光束傳輸光路的傳輸距離為200-1000mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述整形光路為放大倍率為1-8倍的擴(kuò)束光路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述單脈沖寬度為1-15ps。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法，其特征在于，所述激光器發(fā)射的激光波長(zhǎng)設(shè)置為532±5nm；所述激光光斑行進(jìn)速度為1-500mm/s。

8.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述綠光超快激光藍(lán)寶石切割方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括工作臺(tái)、光學(xué)系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)，所述主控制系統(tǒng)設(shè)于工作臺(tái)的一側(cè)；

所述光學(xué)系統(tǒng)包括綠光超快激光器、光路和激光切割頭；

所述工作臺(tái)上設(shè)有立柱，所述立柱還設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)和第一軌道，所述第一軌道內(nèi)設(shè)有第一滑塊，所述第一驅(qū)動(dòng)能夠驅(qū)動(dòng)第一滑塊在第一軌道內(nèi)上下移動(dòng)；所述第一滑塊上設(shè)有第二軌道和第二驅(qū)動(dòng)，所述第二軌道內(nèi)設(shè)有第二滑塊，所述第二驅(qū)動(dòng)能夠驅(qū)動(dòng)第二滑塊在第二軌道內(nèi)水平移動(dòng)；所述第二滑塊上設(shè)有激光切割頭；

所述工作臺(tái)上還設(shè)有固定裝置，所述固定裝置上固定夾持待切割的藍(lán)寶石工件；

所述主控制系統(tǒng)分別連接光學(xué)系統(tǒng)和工作臺(tái)；所述激光器通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與安裝有激光切割系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)控制器相連，計(jì)算機(jī)控制器將控制的激光參數(shù)、掃描速度及重復(fù)頻率信號(hào)輸入到激光器，并接收激光器的脈沖同步信號(hào)，同時(shí)控制光路、第一驅(qū)動(dòng)、第二驅(qū)動(dòng)和工作臺(tái)完成藍(lán)寶石工件的激光切割。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定裝置包括固定臺(tái)，所述固定臺(tái)上設(shè)有舉升臺(tái)，所述舉升臺(tái)的一側(cè)設(shè)有固定塊，所述舉升臺(tái)的另一側(cè)設(shè)有伸縮壓板。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定塊上設(shè)有超聲波厚度傳感器。