[發明專利]一種激光無序毛化方法及毛化裝置

在審

• 申請號: 202210515367.1
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114952008A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 郭斌;聶金浩;徐杰;單德彬;陳曦;劉二舉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 李超

本發明提供一種激光無序毛化方法及毛化裝置。所述激光無序毛化方法，包括：確定待毛化面；使用脈沖激光對所述待毛化面進行毛化作業，其中，所述毛化作業在所述待毛化面形成多個毛化坑組，所述毛化坑組包括在所述待毛化面陣列分布的多個毛化坑，同一所述毛化坑組所對應的所述脈沖激光的參數相同，不同所述毛化坑組所對應的所述脈沖激光的參數不同。同一毛化坑組的毛化坑的大小形貌基本一致，不同毛化坑組對應的毛化坑的大小形貌不同，可以通過多個所述毛化坑組實現對待毛化面的有序毛化的無序性，待毛化面的整體形貌的可重復性和可再現性高，可以通過不同毛化坑組的數量和脈沖激光參數控制毛化形貌和無序毛化的程度，可靠性和可控性高。

技術領域

本發明涉及技術領域，具體而言，涉及一種激光無序毛化方法及毛化裝置。

背景技術

目前常用的毛化技術主要包括噴丸毛化、電火花毛化和激光毛化。其中，激光毛化是采用高能量脈沖激光束作用于待毛化構件表面，使之加熱、熔化并部分汽化。因激光束能量密度相當大，以致熔池內部揮發的氣體等離子化并形成等離子體，其壓力作用于熔池，使熔池金屬向四周堆起，同時在中間產生凹坑。當脈沖停止時凹坑周圍堆起的熔化物快速冷卻凝固形成凸緣，從而達到毛化的目的。作為近二十多年興起的毛化技術，激光毛化技術在眾多的毛化技術當中占據了越來越重要的地位，例如，隨著激光毛化技術基礎理論研究的發展，激光毛化技術已經滲透到汽車、家電、計算機、生物醫療等領域，展示出巨大的應用前景。

激光毛化技術與其他毛化技術相比，毛化點的分布方式確定、形貌和粗糙度具有一定的可控性。激光毛化技術具有有序毛化和無序毛化，其中，大多是有序毛化，其對光的折射具有方向性，限制了其應用，例如會產生莫爾條紋，不利于后續進一步使用；少部分可以實現無序毛化，但其毛化點形貌不可控，再現性差，不利于批量化作業。例如，利用無規律噴孔的高壓冷氣噴頭向熔融金屬噴氣，使得在待毛化構件表面形成無序且大小不同的微小熔池，這種無序毛化方式難以實現毛化點形貌的控制和再現。

發明內容

本發明旨在一定程度上解決如何提高激光毛化技術中無序毛化的可控性，特別是可重復性的問題。

為至少在一定程度上解決上述問題的至少一個方面，第一方面，本發明提出一種激光無序毛化方法，包括：

確定待毛化面；

使用脈沖激光對所述待毛化面進行毛化作業，其中，所述毛化作業在所述待毛化面形成多個毛化坑組，所述毛化坑組包括在所述待毛化面陣列分布的多個毛化坑，同一所述毛化坑組所對應的所述脈沖激光的參數相同，不同所述毛化坑組所對應的所述脈沖激光的參數不同。

可選地，任意所述毛化坑均間隔設置。

可選地，所述使用脈沖激光對所述待毛化面進行毛化作業，包括：

使用所述脈沖激光對所述待毛化面進行多次毛化作業，其中，同一次所述毛化作業的所述脈沖激光的參數相同，且同一次所述毛化作業的毛化點在所述待毛化面內陣列分布，至少不同兩次所述毛化作業的所述脈沖激光的參數不同。

可選地，所述使用所述脈沖激光對所述待毛化面進行多次毛化作業，包括：

獲取前N-1次毛化作業的所有所述毛化坑在所述待毛化面的位置信息，其中，N為正整數，且N≥2；

根據所述位置信息確定第N次毛化作業的預設毛化坑的位置信息；

根據所述預設毛化坑的位置信息生成所述第N次毛化作業的激光頭的移動參數和所述脈沖激光的參數；

根據所述激光頭的移動參數和所述脈沖激光的參數進行所述第N次毛化作業。

可選地，所述預設毛化坑的位置信息包括所述預設毛化坑之間的預設距離和所述預設毛化坑在所述待毛化面的預設面積；

所述根據所述預設毛化坑的位置信息生成所述第N次毛化作業的激光頭的移動參數和所述脈沖激光的參數，包括：