[發(fā)明專利]一種綠光超快激光陶瓷打孔方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210026974.1
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114211138A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 北京贏圣科技有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/0622;B23K26/70
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1.一種綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將陶瓷工件置于工作臺上；所述工作臺能夠驅(qū)動陶瓷工件沿預(yù)設(shè)路徑移動；

2)設(shè)置能夠發(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10KHz-300KHz；所述激光器發(fā)射的單脈沖能量為20uJ-1000uJ，所述單脈沖間能量差異≤±5％；鎖定發(fā)射頻率為10KHz-300KHz之間一定值；

3)設(shè)置激光器發(fā)射的激光依次經(jīng)過整形光路、光束傳輸光路、激光切割頭后，聚焦在操作臺上的陶瓷工件的表面；

4)通過控制激光切割頭激光束在陶瓷工件表面X、Y、Z軸的行進(jìn)完成陶瓷工件的打孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述打孔包括激光沖孔或激光切割圓形圖案。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述陶瓷工件為陶瓷板，厚度在1mm以內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述激光器的窗口光斑為1-3mm，發(fā)散角為0.5-1.5mrad。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述單脈沖寬度為1-15ps。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述激光器為全固態(tài)皮秒激光器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述激光波長為532±5nm，所述激光切割頭光束行進(jìn)速度為1-500mm/s。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，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。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述綠光超快激光陶瓷打孔方法，其特征在于，所述光束傳輸光路的傳輸距離為200-1000mm。

10.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述一種綠光超快激光陶瓷打孔方法的系統(tǒng)，其特征在于，

所述系統(tǒng)包括工作臺、光學(xué)系統(tǒng)和控制器；所述光學(xué)系統(tǒng)包括激光器、光路和激光切割頭；

所述工作臺上設(shè)有龍門立柱，激光切割頭通過滑軌滑動于龍門立柱的橫梁上，所述光學(xué)系統(tǒng)將激光器發(fā)射的激光經(jīng)過整形光路、光束傳輸光路和激光切割頭聚焦在待打孔陶瓷板工件上；

所述工作臺上設(shè)有X驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述X驅(qū)動機(jī)構(gòu)上設(shè)有Y驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述工作臺上還設(shè)有轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)上固定待打孔陶瓷板工件；所述激光器通過數(shù)據(jù)線與安裝有激光打孔系統(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功率、掃描速度及重復(fù)頻率信號輸入到激光器，并接收激光器的脈沖同步信號，同時控制光學(xué)系統(tǒng)和工作臺完成陶瓷工件的激光打孔。