十字型放电管的加工制作方法技术

本发明专利技术涉及激光器内元器件的加工工艺，本发明专利技术提供了一种十字型放电管的加工制作方法，包括下料、预处理、固定、焊接、剪裁、修形、倒角、退火处理、直线度矫形等多个步骤得到十字型放电管。本发明专利技术所提供的十字型放电管的加工制作方法，通过模具、工装夹具等外界辅助方式的介入，在局部环节减少玻璃加工对人工因素的依赖，从而提高玻璃加工量产的品质；并且提供的工艺方法所制作的十字型放电管能够符合现在大功率激光器内对十字型放电管的焊接部位的位置尺寸精度控制在±0.5mm以内，安装尺寸的精度一般控制在±0.5mm以内，直线度控制在0.3mm以下等技术要求，从而推动大功率气体激光器的发展。

【技术实现步骤摘要】
十字型放电管的加工制作方法
本专利技术涉及激光器内元器件的加工工艺，尤其是涉及一种十字型放电管的加工制作方法。
技术介绍
激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放大或振荡发射的器件。而气体激光器是利用气体或蒸气作为工作物质产生激光的器件。它由放电管内的激活气体、一对反射镜构成的谐振腔和激励源等三个主要部分组成。当前大功率气体激光器在切割、焊接、熔覆等行业领域有着广泛的用途，国内外加工市场对于大功率气体激光器的需求逐年呈上升趋势。在大批进口的大功率气体激光器涌入市场的同时，国产大功率气体激光器也逐渐开始崛起，其加工和使用性能已慢慢接近国外高水平的大功率气体激光器。随着对国外技术的消化和吸收，国产激光器也开始发展有着自己特点的核心技术，激光器谐振腔十字型放电管就是其中之一。但此种放电管为玻璃制品，玻璃制品是一种通过加热使玻璃材料软化，再通过人工调整达到所需形状的产品。这种加工方式需要在高温下通过人工的经验判断玻璃材料软化的程度，并根据玻璃材料软化程度的不同人工调整出不同的形状来满足零件外形尺寸的需求。因此决定了传统的玻璃加工(包括国外在内)均为手工加工，玻璃制品的零件加工精度很难保证，手工制品又使得量产的放电管品质无法保持一致性和可重复性。传统的玻璃制品通过手工加工之后的外形尺寸的加工精度一般控制在±2mm，这种加工精度无法满足十字型放电管对外形尺寸的加工精度必须控制在±0.5mm以内的使用要求；另外，手工制品又使得量产的放电管质量无法保持一致性和可重复性。这种现象导致了激光器谐振腔十字型放电管这种新的核心技术无法大批量的复制和量产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种十字型放电管的加工制作方法，采用该加工制作工艺可以批量复制生产放电管，并且控制其的加工尺寸精度在±0.5mm以内。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：提供一种十字型放电管的加工制作方法，包括以下工艺步骤：下料：提供第一玻璃管、第二玻璃管和第三玻璃管；固定：采用工装夹具将所述第一玻璃管水平固定，所述第二玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管上方，所述第三玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管下方，并使所述第二玻璃管与所述第三玻璃管设于同一直线上；焊接：分别将所述第二玻璃管和所述第三玻璃管焊接于所述第一玻璃管上以形成十字型玻璃管；剪裁：对所述十字型玻璃管进行尺寸剪裁得到十字型放电管。具体地，所述第一玻璃管、所述第二玻璃管以及所述第三玻璃管均采用耐1000℃以上高温的玻璃管材。进一步地，所述玻璃管材为石英玻璃管。进一步地，在所述第一玻璃管与所述第二玻璃管的连接处以及所述第一玻璃管与所述第三玻璃管的连接处设置焊接部位，然后在所述下料步骤与所述固定步骤之间，对所述焊接部位进行加热然后利用模具使所述焊接部位得到模具的形状。具体地，于所述剪裁步骤之后，对所述密封段进行修形，将所述十字型放电管置于1000～1500℃下，对所述第一玻璃管的两端、所述第二玻璃管的上端以及第三玻璃管的下端外形尺寸进行调整以达到安装尺寸的精度要求。进一步地，于所述修形步骤之后，对所述第一玻璃管两端的管口、所述第二玻璃管上端的管口以及第三玻璃管下端的管口进行倒角。进一步地，于所述倒角步骤之后，再对所述十字型放电管进行退火处理，所述退火处理时的温度控制在900～1200℃。进一步地，于对所述管口倒角步骤之后，再将所述十字型放电管置于900～1200℃下，对所述十字型放电管的整体直线度进行矫形。进一步地，对所述十字型放电管进行直线度矫形之前，对所述十字型放电管进行筛选，选出有缺陷的十字型放电管。进一步地，将所述有缺陷的十字型放电管置于1100～1300℃中进行灼烧以消除所述有缺陷的十字型放电管的缺陷。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种十字型放电管的加工制作方法，在下料过程中，将第一玻璃管、第二玻璃管以及第三玻璃管的尺寸留出足够的加工余量，然后再固定三个玻璃管，且在固定时引入工装夹具，通过工装夹具固定三个玻璃管的相对位置，不仅提高了十字型放电管的位置尺寸精度，还对十字型放电管的重复性一致性批量化生产提供了技术支持；并且在十字型玻璃管的焊接过程中，由于十字型玻璃管材局部受热软化，造成十字型玻璃管的外形尺寸发生变化，因此必须在焊接完成之后对十字型玻璃管进行裁剪以达到设计时产品的外形尺寸；本专利技术提供的十字型放电管的加工制作方法使得激光器谐振腔十字型放电管这种新的核心技术可以得到大批量的复制和量产，从而推动大功率气体激光器的发展。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例的工艺流程图；图2是本专利技术工艺流程中预处理时的第一玻璃管与模具的结构示意图；图3是本专利技术工艺流程中焊接时的工装夹具与十字型玻璃管的结构示意图；图4是本专利技术工艺流程中剪裁时的十字型玻璃管的结构示意图；图5是本专利技术工艺流程中修形时的十字型放电管的结构示意图；图6是本专利技术工艺流程中倒角时的十字型放电管的结构示意图；图中：1十字型放电管、11第一玻璃管111第一玻璃管与第二玻璃管的连接处112第一玻璃管与第三玻璃管的连接处113第一玻璃管的左密封段114第一玻璃管的右密封段115第一玻璃管的左管口116第一玻璃管的右管口12第二玻璃管121第二玻璃管的上密封段122第二玻璃管的上管口13第三玻璃管131第三玻璃管的下密封段132第二玻璃管的下管口2模具21模具与第一玻璃管的接触面3工装夹具31第一固定端32第二固定端33第三固定端34第四固定端。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，为本专利技术所提供的十字型放电管的加工制作方法的工艺流程图。具体包括以下工艺步骤：下料：提供第一玻璃管11、第二玻璃管12和第三玻璃管13三根玻璃管材；在下料时，提供的三根玻璃管材尺寸较实际产品的外观尺寸大，留出足够的加工余量。这么做，一方面是因为在后续加工过程中需要对三根管材固定，需要预留加工的固定位；另一方面是因为玻璃管材在加工过程中遇到热环境会发生局部形变，严重时形变达到5～10mm，需要预留出可能会伸缩的尺寸范围，保证后续加工过后，还能够得到产品需要的尺寸。固定：请参见图3，对第一玻璃管11、第二玻璃管12和第三玻璃管13进行固定。传统的加工方式采用人工摆放第二玻璃管12以及第三玻璃管13的位置，且完全由人工将第二玻璃管12和第三玻璃管13对接到第一玻璃管11上，这种方式固定的尺寸对接精度仅为±2mm，根本无法满足大功率激光器谐振腔十字型放电管对对接精度的需求。因此，本专利技术中提供了一种工装夹具，如图3所示。夹具设有一个固定板3，于固定板3上分别设有4个固定端。第一固定端31和第二固定端32用于固定第一玻璃管11，将第一玻璃管11水平固定于固定板3上；然后第三固定端33固定第二玻璃管12的上端，第二玻璃管12的下端与第一玻璃管11对接，且第三固定端33使得第二玻璃管12垂直固定于第一玻璃管11的上方；第四固定端34固定第三玻璃管13的下端，第三玻璃管13的上端与第一玻璃管11对接，且第四固定端34使得第三玻璃管13垂直固定于第一玻璃管11的下方。该工装夹具不仅能够保证第二玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十字型放电管的加工制作方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：下料：提供第一玻璃管、第二玻璃管和第三玻璃管；固定：采用工装夹具将所述第一玻璃管水平固定，所述第二玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管上方，所述第三玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管下方，并使所述第二玻璃管与所述第三玻璃管设于同一直线上；焊接：分别将所述第二玻璃管和所述第三玻璃管焊接于所述第一玻璃管上以形成十字型玻璃管；剪裁：对所述十字型玻璃管进行尺寸剪裁得到十字型放电管。

【技术特征摘要】
1.一种十字型放电管的加工制作方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：下料：提供第一玻璃管、第二玻璃管和第三玻璃管；固定：采用设有一固定板的工装夹具，于所述固定板上分别设有第一固定端、第二固定端、第三固定端和第四固定端，用所述第一固定端和所述第二固定端将所述第一玻璃管水平固定于所述固定板上，用所述第三固定端将所述第二玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管上方，用所述第四固定端将所述第三玻璃管垂直固定于所述第一玻璃管下方，并使所述第二玻璃管与所述第三玻璃管设于同一直线上；焊接：分别将所述第二玻璃管和所述第三玻璃管焊接于所述第一玻璃管上以形成十字型玻璃管；剪裁：对所述十字型玻璃管进行尺寸剪裁得到十字型放电管；修形：将所述十字型放电管置于1000～1500℃下，对所述第一玻璃管的两端、所述第二玻璃管的上端以及第三玻璃管的下端外形尺寸进行调整以达到安装尺寸的精度要求。2.如权利要求1所述的一种十字型放电管的加工制作方法，其特征在于，所述第一玻璃管、所述第二玻璃管以及所述第三玻璃管均采用耐1000℃以上高温的玻璃管材。3.如权利要求2所述的一种十字型放电管的加工制作方法，其特征在于，所述玻璃管材为石英玻璃管。4.如权利要求3所述的一种十字型放电管的加工制作方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永兴，何自权，黎鹏，卢洪湖，彭金明，陈燚，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44