一种硬脆材料的超声加工方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种硬脆材料的超声加工方法及系统。其中，超声加工方法采用激光切割、酸液腐蚀和超声波振动结合的方式对硬脆材料进行加工，效率高，并且硬脆材料的切割边缘质量高，适用于硬脆材料的多种加工情况，尤其适用于硬脆材料的内槽加工。本发明专利技术还公开了一种用于实施超声加工方法的超声加工系统，包括激光切割装置、固定装置、密封装置、酸液注入装置和超声波发生器。

A Method and System for Ultrasound Machining of Hard and Brittle Materials

The invention discloses an ultrasonic processing method and system for hard and brittle materials. Among them, the ultrasonic machining method combines laser cutting, acid corrosion and ultrasonic vibration to process hard and brittle materials, which has high efficiency and high cutting edge quality. It is suitable for various processing conditions of hard and brittle materials, especially for the processing of inner grooves of hard and brittle materials. The invention also discloses an ultrasonic processing system for implementing the ultrasonic processing method, including a laser cutting device, a fixing device, a sealing device, an acid injection device and an ultrasonic generator.

【技术实现步骤摘要】
一种硬脆材料的超声加工方法及系统
本专利技术涉及硬脆材料加工
，尤其涉及一种硬脆材料的超声加工方法及系统。
技术介绍
现有的硬脆材料，一般采用机械方法进行切割和裂片，在切割过程中，由于硬脆材料硬度高、脆性大的特点，容易对材料造成损伤，次品率高，切割边缘质量较差，且对刀具要求高，刀具的磨损也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硬脆材料的超声加工方法及系统，高质量地对硬脆材料进行加工。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种硬脆材料的超声加工方法，包括以下步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部；将所述裂片部密封，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部；用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片。可选的，所述步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，具体包括：在待加工件上沿着预定内槽的轮廓进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置；所述步骤：用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片，具体包括：用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，在待加工件上形成所述预定内槽。可选的，所述步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置，具体包括：提供一激光切割装置；所述激光切割装置在待加工件上沿着预定内槽的轮廓进行激光切割，形成切割道；所述切割道贯穿待加工件相对的两板面，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置；其中，所述激光切割装置包括超快激光器，所述超快激光器装设有贝塞尔切割头。可选的，所述步骤：将所述裂片部密封，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内，具体包括：提供一固定装置和一密封装置；所述固定装置夹紧所述固定部，所述密封装置沿着所述切割道密封所述裂片部，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；其中，所述固定装置包括两个夹具，两个所述夹具分别夹紧待加工件的一端部；所述密封装置包括两个密封件，两个所述密封件关于所述裂片部对称设置；各所述密封件朝向所述裂片部的一面上开设有腐蚀槽，所述腐蚀槽的槽口与所述切割道对应；各所述密封件分别连接有一密封驱动件，所述密封驱动件用于驱动所述密封件朝靠近或远离待加工件的方向移动。可选的，所述步骤：提供一固定装置和一密封装置；所述固定装置夹紧所述固定部，所述密封装置沿着所述切割道密封所述裂片部，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内，具体包括：两个所述夹具对应夹紧待加工件的两端部；所述密封驱动件驱动两个所述密封件朝靠近待加工件的方向移动进而夹紧待加工件，使所述裂片部被密封于两个所述腐蚀槽之间；各所述腐蚀槽与所述裂片部分别组成一密封腔，两个所述密封腔组成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内。可选的，所述步骤：向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部，具体包括：提供一酸液注入装置，所述酸液注入装置向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部；其中，所述酸液注入装置包括酸液槽和若干酸液管道，所述酸液管道连通各所述密封腔的底部和所述酸液槽的底部，使各所述密封腔和所述酸液槽形成连通器；所述酸液注入装置还包括升降导轨，所述升降导轨滑动连接所述酸液槽；所述酸液为氢氟酸，所述密封件为耐氢氟酸腐蚀的橡胶密封件。可选的，所述步骤：提供一酸液注入装置，所述酸液注入装置向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部，具体包括：向所述酸液槽中注入酸液，调节所述酸液槽在所述升降导轨上的位置，使所述酸液槽中的酸液液面高于所述密封件的顶面，或者与所述密封件的顶面平齐；所述酸液通过所述酸液管道流入所述密封空间，包围并腐蚀所述裂片部。可选的，所述步骤：用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片，具体包括：提供一超声波发生器，所述超声波发生器发出超声波，所述超声波以所述酸液作为传导介质，传导至所述裂片部；所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片；其中，所述超声波发生器安装于所述酸液槽上。一种硬脆材料的超声加工系统，包括激光切割装置、固定装置、密封装置、酸液注入装置和超声波发生器。所述激光切割装置用于沿着预设轨迹对待加工件进行激光切割，形成切割道；所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部；所述固定装置用于固定所述固定部；所述密封装置用于密封所述裂片部，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；所述酸液注入装置用于向所述密封空间内注入酸液；所述超声波发生器用于发出超声波，所述超声波用于振动所述裂片部。可选的，所述固定部环绕所述裂片部设置；所述激光切割装置包括超快激光器，所述超快激光器装设有贝塞尔切割头；所述固定装置包括对称设置的两个夹具，两个所述夹具分别夹紧待加工件的一端部；各所述夹具包括两个夹持部，待加工件位于两个所述夹持部之间，两个所述夹持部关于待加工件对称设置；所述密封装置包括两个密封件，两个所述密封件关于所述裂片部对称设置；各所述密封件朝向所述裂片部的一面上均开设有腐蚀槽，所述腐蚀槽的槽口与所述切割道对应；各所述密封件分别连接有一密封驱动件，所述密封驱动件用于驱动所述密封件朝靠近或远离待加工件的方向移动；所述酸液注入装置包括酸液槽和若干酸液管道，所述超声波发生器安装于所述酸液槽上；所述酸液为氢氟酸，所述密封件为耐氢氟酸腐蚀的橡胶密封件；所述酸液管道连通各所述密封腔的底部和所述酸液槽的底部，使各所述密封腔和所述酸液槽形成连通器；所述酸液注入装置还包括升降导轨，所述升降导轨滑动连接所述酸液槽；所述升降导轨上设有固定件，所述固定件用于将所述酸液槽固定于所述升降导轨上；所述升降导轨上还设有升降驱动件，所述升降驱动件用于驱动酸液槽在所述升降导轨上移动。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术提供的超声加工方法及系统，通过激光切割、酸液腐蚀和超声波振动的结合，可高效低成本地对硬脆材料进行加工，并使硬脆材料的切割边缘质量高。本专利技术通过密封裂片部，定向地腐蚀裂片部，节省酸液。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的超声加工系统的示意图。图示说明：1、待加工件；11、切割道；12、裂片部；13、固定部；21、密封件；22、腐蚀槽；31、酸液槽；32、酸液管道；33、升降导轨；4、超声波发生器。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，包括以下步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部；将所述裂片部密封，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部；用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片。

【技术特征摘要】
1.一种硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，包括以下步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部；将所述裂片部密封，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部；用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片。2.根据权利要求1所述的硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，所述步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，具体包括：在待加工件上沿着预定内槽的轮廓进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置；所述步骤：用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，完成裂片，具体包括：用超声波振动所述裂片部，所述裂片部从待加工件上掉落，在待加工件上形成所述预定内槽。3.根据权利要求1所述的硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，所述步骤：在待加工件上沿着预设轨迹进行激光切割，形成切割道，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置，具体包括：提供一激光切割装置；所述激光切割装置在待加工件上沿着预定内槽的轮廓进行激光切割，形成切割道；所述切割道贯穿待加工件相对的两板面，所述切割道将待加工件分为裂片部和固定部，所述固定部环绕所述裂片部设置；其中，所述激光切割装置包括超快激光器，所述超快激光器装设有贝塞尔切割头。4.根据权利要求1所述的硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，所述步骤：将所述裂片部密封，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内，具体包括：提供一固定装置和一密封装置；所述固定装置夹紧所述固定部，所述密封装置沿着所述切割道密封所述裂片部，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内；其中，所述固定装置包括两个夹具，两个所述夹具分别夹紧待加工件的一端部；所述密封装置包括两个密封件，两个所述密封件关于所述裂片部对称设置；各所述密封件朝向所述裂片部的一面上开设有腐蚀槽，所述腐蚀槽的槽口与所述切割道对应；各所述密封件分别连接有一密封驱动件，所述密封驱动件用于驱动所述密封件朝靠近或远离待加工件的方向移动。5.根据权利要求4所述的硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，所述步骤：提供一固定装置和一密封装置；所述固定装置夹紧所述固定部，所述密封装置沿着所述切割道密封所述裂片部，形成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内，具体包括：两个所述夹具对应夹紧待加工件的两端部；所述密封驱动件驱动两个所述密封件朝靠近待加工件的方向移动进而夹紧待加工件，使所述裂片部被密封于两个所述腐蚀槽之间；各所述腐蚀槽与所述裂片部分别组成一密封腔，两个所述密封腔组成密封空间，所述裂片部位于所述密封空间内。6.根据权利要求5所述的硬脆材料的超声加工方法，其特征在于，所述步骤：向所述密封空间内注入酸液，所述酸液腐蚀所述裂片部，具体包括：提供一酸液注入装...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁黎明，张芙蓉，张梦阳，张文娟，梅领亮，徐地华，丁智慧，
申请(专利权)人：广东正业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44