一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法技术

本发明专利技术提供了一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，包括以下步骤，利用飞秒红外激光对金属的表面进行扫描，去除金属表面的氧化层；利用飞秒红外激光对经过去除氧化层的金属表面进行扫描，对金属表面进行初步抛光；利用纳秒绿光激光对经过初步抛光后的金属表面进行扫描，对金属表面进行最终抛光。本发明专利技术先使用飞秒红外激光将金属表面的氧化层去掉后，再次使用飞秒红外激光对金属的表面进行初步抛光，初步抛光完成后，使用纳秒绿光激光对金属表面进行抛光，有效降低了金属表面的粗糙度，使金属表面能够呈现亮面的效果。

A Composite Laser Repolishing Method for Removing Metal Oxide Layer

The invention provides a method for removing metal oxide layer by composite laser, which includes the following steps: scanning the metal surface by femtosecond infrared laser, removing the oxide layer on the metal surface; scanning the metal surface by femtosecond infrared laser, and preliminarily polishing the metal surface; and using nanosecond green laser to polish the metal surface after preliminary polishing. The metal surface is scanned and the metal surface is polished finally. The invention first uses femtosecond infrared laser to remove the oxide layer on the metal surface, and then uses femtosecond infrared laser to preliminarily polish the metal surface. After the preliminary polishing is completed, the metal surface is polished by nanosecond green laser, which effectively reduces the roughness of the metal surface and enables the metal surface to show the effect of bright surface.

【技术实现步骤摘要】
一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法
本专利技术涉及一种抛光方法，尤其是指一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法。
技术介绍
现代制造业的发展，对金属制品表面的要求越来越高。一些金属制品，在使用前，还需要对其表面做进一的抛光处理。而金属产品表面的最后抛光，不仅占到产品总加工成本的30％，而且这项工作目前大多数还依赖手工抛光，抛光精度差、效率低，产品质量缺乏一致性和稳定性，选择和开发新的金属产品表面的抛光工艺尤为重要。激光加工作为一种新型加工技术，具有高效率、高柔性等优点，它通过一个聚焦的激光束斑作用在粗糙的原始金属表面，造成金属材料表面凸起薄层的熔化和蒸发，熔化的材料，由于材料本身的表面张力和重力的作用发生流动，填补金属表面凹陷处并发生凝固，最终得到理想的抛光材料表面。激光在金属表面抛光应用具有其潜在的各种优势，其不仅具有可选择的抛光速度，无化学污染，抛光过程可检测性，而且是一种非接触加工方法，可以通过计算机来控制。对于复杂的金属表面几何，激光抛光也能快速实现微米尺度的抛光，并且对于不同的金属表面，激光可以选择不同的输出能量和频率特性，甚至对于有些高硬度金属材料，采用激光抛光也是最合适的方法，但是现有的对金属表面进行抛光的方法，得到的金属抛光面粗糙度比较高。因此，有必要提出一种有效降低金属表面的粗糙度，使金属表面呈现更加平滑的激光抛光方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能有效降低金属表面粗糙度的抛光方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，包括以下步骤，S10、利用飞秒红外激光对金属的表面进行扫描，去除金属表面的氧化层；S20、利用飞秒红外激光对经过去除氧化层的金属表面进行扫描，对金属表面进行初步抛光；S30、利用纳秒绿光激光对经过初步抛光后的金属表面进行扫描，对金属表面进行最终抛光。进一步的，所述步骤S10中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密度：4～6J/cm2。进一步的，所述步骤S10中，飞秒红外激光的扫描速度为280mm/s，填充间距为2～4μm，扫描次数为8次。进一步的，所述步骤S20中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密度：0.2～0.3J/cm2。进一步的，所述步骤S20中，飞秒红外激光的扫描速度为200～400mm/s，填充间距为4～5μm，扫描次数为4次。进一步的，所述步骤S30中纳秒绿光激光的参数为，绿光波长：515～532nm，脉宽：50～100ns，频率：100～300KHz，功率：7.7W。进一步的，所述步骤S30中，纳秒绿光激光的扫描速度为1000mm/s，离焦：0.9mm，填充间距为5μm，扫描次数为8次。进一步的，所述飞秒红外激光及纳秒绿光激光以20*20cm的范围大小对金属的表面进行扫描。进一步的，在所述步骤S10之前还包括，将待抛光金属的表面进行清洗，去除待抛光金属表面的油渍。本专利技术提供的一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，先使用飞秒红外激光将金属表面的氧化层去掉后，再次使用飞秒红外激光对金属的表面进行初步抛光，初步抛光完成后，使用纳秒绿光激光对金属表面进行抛光，有效降低了金属表面的粗糙度，使金属表面能够呈现亮面的效果。附图说明下面结合附图详述本专利技术的具体结构。图1为本专利技术一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法的流程图；图2为本专利技术一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法的抛光效果图；图3为本专利技术一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法的金属抛光对比SEM图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，包括以下步骤，S10、利用飞秒红外激光对金属的表面进行扫描，去除金属表面的氧化层；S20、利用飞秒红外激光对经过去除氧化层的金属表面进行扫描，对金属表面进行初步抛光；S30、利用纳秒绿光激光对经过初步抛光后的金属表面进行扫描，对金属表面进行最终抛光。本技术方案中的一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，先使用飞秒红外激光将金属表面的氧化层去掉后，再次使用飞秒红外激光对金属的表面进行初步抛光，初步抛光完成后，使用纳秒绿光激光对金属表面进行抛光，有效降低了金属表面的粗糙度，使金属表面能够呈现亮面的效果。实施例一在一具体实施例中，所述步骤S10中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密度：4～6J/cm2。进一步的，所述步骤S10中，飞秒红外激光的扫描速度为280mm/s，填充间距为2～4μm，扫描次数为8次。参阅图2，本实施例中，由于金属表面的氧化层不导电，熔点高，因此需要先将氧化层去掉再对金属进行抛光操作，去除氧化层时，激光在极短的时间和极小的空间内与物质相互作用，作用区域内的温度在瞬间内急剧上升，并以等离子体向外喷发的形式将氧化层去除，热量来不及在材料内部扩散，热影响区非常小，不会产生重铸层，属于冷加工；请参阅图3，从左往右分别为原金属材料表面、飞秒激光抛光后的金属表面、纳秒激光抛光后的金属表面；使用上述参数的激光，飞秒激光能够有效地将金属表面的氧化层去掉，提高金属表面的平整度，在金属表面形成微纳结构；纳秒激光将金属表面的微纳结构熔融，形成平整光滑的表面。实施例二在一具体实施例中，所述步骤S20中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密度：0.2～0.3J/cm2。进一步的，所述步骤S20中，飞秒红外激光的扫描速度为200～400mm/s，填充间距为4～5μm，扫描次数为4次。参阅图2，图3，本实施例中，使用上述参数的飞秒红外激光对金属表面进行扫描，金属的表面熔融并发生流动，填充到凹陷区域，使金属的表面更加平滑，在金属的表面形成微纳结构。实施例三在一具体实施例中，所述步骤S30中纳秒绿光激光的参数为，绿光波长：515～532nm，脉宽：50～100ns，频率：100～300KHz，功率：7.7W。进一步的，所述步骤S30中，纳秒绿光激光的扫描速度为1000mm/s，离焦：0.9mm，填充间距为5μm，扫描次数为8次。参阅图2，图3，本实施例中，对初步抛光的金属表面进行再次的抛光，使用上述的纳秒绿光激光对金属的表面进行再次扫描，再次让金属的表面的微纳结构熔融并发生流动，填充到凹陷区域，使金属的表面更加平滑，抛光后，提高了金属表面平整度，金属表面的粗糙度在500nm以下，表面呈亮面效果。实施例四在一具体实施例中，所述飞秒红外激光及纳秒绿光激光以20*20cm的范围大小对金属的表面进行扫描。本技术方案中，激光的大小为20*20cm，以该范围大小的激光对金属表面进行扫描，能够很好地对金属表面的金属进行融化抛光。实施例五在一具体实施例中，在所述步骤S10之前还包括，将待抛光金属的表面进行清洗，去除待抛光金属表面的油渍。本实施例中，在金属抛光前，将金属表面的油渍清洗干净，防止抛光时，金属表面融化的金属跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，其特征在于：包括以下步骤，S10、利用飞秒红外激光对金属的表面进行扫描，去除金属表面的氧化层；S20、利用飞秒红外激光对经过去除氧化层的金属表面进行扫描，对金属表面进行初步抛光；S30、利用纳秒绿光激光对经过初步抛光后的金属表面进行扫描，对金属表面进行最终抛光。

【技术特征摘要】
1.一种复合激光去除金属氧化层再抛光方法，其特征在于：包括以下步骤，S10、利用飞秒红外激光对金属的表面进行扫描，去除金属表面的氧化层；S20、利用飞秒红外激光对经过去除氧化层的金属表面进行扫描，对金属表面进行初步抛光；S30、利用纳秒绿光激光对经过初步抛光后的金属表面进行扫描，对金属表面进行最终抛光。2.如权利要求1所述的复合激光去除金属氧化层再抛光方法，其特征在于：所述步骤S10中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密度：4～6J/cm2。3.如权利要求1所述的复合激光去除金属氧化层再抛光方法，其特征在于：所述步骤S10中，飞秒红外激光的扫描速度为280mm/s，填充间距为2～4μm，扫描次数为8次。4.如权利要求1所述的复合激光去除金属氧化层再抛光方法，其特征在于：所述步骤S20中的飞秒红外激光的参数为，红外波长：1030～1064nm，脉宽：50～900fs，频率：50～1000KHz，能量密...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，陈蔚，张杰，赵晓杰，
申请(专利权)人：英诺激光科技股份有限公司，常州英诺激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44