一种激光加工方法技术

本发明专利技术涉及激光加工技术领域，具体涉及一种除残留物式的激光加工方法，包括通过激光器对待加工材料进行激光切割，在激光切割前还包括步骤：对该待加工材料进行激光穿孔，形成一通孔；除去该待加工材料表面的残留物，便于激光穿过该通孔并实现对待加工材料的激光切割。本发明专利技术通过设计一种除残留物式的激光加工方法,在激光穿孔后除去该待加工材料表面的残留物,提高激光切割待加工材料的效率,并实现稳定切割，从而提高产品的优良率，同时降低生产成本；同时，在激光穿孔过程中，通过调整激光器的高度位置，提高穿孔效率，从而提高整体加工速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光加工
，具体涉及一种除残留物式的激光加工方法。
技术介绍
随着全球装备制造产业升级，激光制造技术和激光加工工艺步入快速发展轨道，激光技术应用已经覆盖到汽车、船舶、机械、家居、航空等等领域。一般对加工材料的切割方法是，先在加工材料表面进行激光穿孔(利用高能量密度激光熔化或汽化材料)，并通过该通孔进行激光切割。特别是碳钢材料的加工领域，碳钢作为最普遍的工业材料，应用激光加工有其独特的优势。然而在现阶段的加工技术中，由于加工材料板厚，其具有许多缺点，如：1、穿孔时间过长，参考图1，图1是激光穿孔与板厚的关系示意图，随着加工材料板厚的增加，穿孔时间不成比例地增加，影响激光加工效率，导致了机器的生产效率低；2、熔渣堆积较多，甚至易发生爆孔，使喷嘴受损；3、特别是加工厚度较大的加工材料，其很难进行小孔切割，切割加工不稳定，特别是切割板厚0.7倍以下的小孔，其难度更大。如何缩短穿孔时间、稳定穿孔和实现稳定的小孔切割等问题，已经是本领域技术人员首要解决课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光加工方法，实现快速、稳定的激光切割。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光加工方法，包括通过激光器对待加工材料进行激光切割，在激光切割前还包括步骤：对该待加工材料进行激光穿孔，形成一通孔；除去该待加工材料表面的残留物，便于激光穿过该通孔并实现对待加工材料的激光切割。其中，较佳方案是，除去该待加工材料表面的残留物的方式为：使用激光照射在该待加工材料表面。其中，较佳方案是，在除去该待加工材料表面的残留物前还包括步骤：将该激光器调整到一预设高度位置。其中，较佳方案是，该激光穿孔的方式包括步骤：初调整该激光器的高度位置，使激光焦点照射在该待加工材料表面，并在该待加工材料表面形成一凹坑；动态调整该激光器的高度位置，使激光焦点照射在该凹坑底面，直至贯穿该待加工材料并形成该通孔。其中，较佳方案是：使用连续激光照射在该待加工材料表面，并在该待加工材料表面形成该凹坑。其中，较佳方案是：使用脉冲激光照射在该凹坑底面，直至贯穿该待加工材料并形成该通孔。其中，较佳方案是，动态调整该激光器的高度位置的方式包括：阶段式调整和渐降式调整。其中，较佳方案是：该阶段式调整至少包括一个调整高度。其中，较佳方案是，将该激光器切换任意相邻的两个调整高度的方式包括步骤：停止照射激光；将该激光器调整到下一个调整阶段；重新照射激光。其中，较佳方案是，该渐降式调整的方式包括：使激光焦点时刻照射在该凹坑底面，直至贯穿该待加工材料并形成该通孔。本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术通过设计一种除残留物式的激光加工方法,在激光穿孔后除去该待加工材料表面的残留物,提高激光切割待加工材料的效率,并实现稳定切割，从而提高产品的优良率，同时降低生产成本；同时，在激光穿孔过程中，通过调整激光器的高度位置，提高穿孔效率，从而提高整体加工速度。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是现有技术激光穿孔与板厚的关系示意图；图2是本专利技术激光加工的方法示意图；图3是本专利技术激光加工的原理示意图；图4是本专利技术激光穿孔的方法示意图；图5是本专利技术阶段式调整的方法示意图；图6是本专利技术除去该待加工材料表面的残留物的方法示意图；图7是本专利技术脉冲激光和连续激光的频率示意图；图8是本专利技术连续激光的喷嘴高度与穿孔时间的关系示意图；图9是本专利技术脉冲激光的喷嘴高度与穿孔时间的关系示意图；图10是现有穿孔时间与本专利技术穿孔时间的比较示意图；图11是本专利技术板厚与穿孔孔径要求的关系示意图；图12是本专利技术加工完成件的结构图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术的较佳实施例作详细说明。如图2所示，本专利技术提供一种激光加工方法的优选实施例，其中，图2是激光加工的方法示意图。一种激光加工方法，该方法具体包括步骤：S1、对该待加工材料进行激光穿孔，形成一通孔；S2、除去该待加工材料表面的残留物；S3、激光穿过该通孔并实现对待加工材料的激光切割。其中，在正常激光加工过程中，通过对一待加工板材进行若干次穿孔、除渣和切割操作，完成一加工完成件；或者，通过对一待加工工件进行若干次穿孔、除渣和切割操作，完成一加工完成件。在步骤S1中，在形成一通孔后，在待加工材料表面的通孔周围堆积较多残留物，残留物一般为待加工材料的熔渣，若直接将激光穿过该通孔并进行激光切割，残留物会影响激光切割，其切割不稳定；故在步骤S1和步骤S2中，增加一步骤S2。在步骤S2中，除去残留物的方式包括人工除渣、待加工材料表面抹油和激光除渣，本专利技术优选激光除渣。如图3、图4和图5所示，本专利技术提供一种激光穿孔的较佳实施例，其中，图3是激光加工的原理示意图，图4是激光穿孔的方法示意图，图5是阶段式调整的方法示意图。激光穿孔的方式包括步骤：S11、初调整该激光器10的高度位置，使激光11焦点照射在该待加工材料20表面，并在该待加工材料20表面形成一凹坑31；S12、动态调整该激光器10的高度位置，使激光11焦点照射在该凹坑30底面，直至贯穿该待加工材料20并形成一通孔32；在本实施例中，影响激光穿孔的因素包括熔融能力和排除能力；熔融能力包括：激光器的能力、光束模式、焦点位置与光斑大小、辅助气体种类与压力(本专利技术可采用氧气、空气或氮气作为辅助气体，优选氧气)、喷嘴的大小与结构、待加工材料的表面状态、激光器的功率控制(一般选用连续激光或脉冲激光)、脉冲波形(一般选用矩形波或三角波)；排出能力：辅助气体种类与压力(本专利技术可采用氧气、空气或氮气作为辅助气体，优选氧气)、喷嘴高度(即激光器高度位置)、激光器的功率控制(一般选用连续激光或脉冲激光)、光斑大小。在步骤S11中，优选地，使用连续激光照射在该待加工材料20表面，并在该待加工材料20表面形成凹坑31，且凹坑31周围堆积较多熔渣。具体地，连续激光照射在该待加工材料20表面，开始加热待加工材料20表面，其加热范围慢慢扩大以及加热温度慢慢提高，直到零界点，待加工材料20表面在续激光照射下开始融化形成凹坑31，孔的内部大量金属熔融要从凹坑31内排出，堆积在凹坑31周围形成残留物。由于连续激光可以在一段较长的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工方法，包括通过激光器对待加工材料进行激光切割，其特征在于，在激光切割前还包括步骤：对该待加工材料进行激光穿孔，形成一通孔；除去该待加工材料表面的残留物，便于激光穿过该通孔并实现对待加工材料的激光切割。

【技术特征摘要】
1.一种激光加工方法，包括通过激光器对待加工材料进行激光切割，其特
征在于，在激光切割前还包括步骤：
对该待加工材料进行激光穿孔，形成一通孔；
除去该待加工材料表面的残留物，便于激光穿过该通孔并实现对待加工材
料的激光切割。
2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，除去该待加工材料
表面的残留物的方式为：使用激光照射在该待加工材料表面。
3.根据权利要求2所述的激光加工方法，其特征在于，在除去该待加工材
料表面的残留物前还包括步骤：将该激光器调整到一预设高度位置。
4.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，该激光穿孔的方式
包括步骤：
初调整该激光器的高度位置，使激光焦点照射在该待加工材料表面，并在
该待加工材料表面形成一凹坑；
动态调整该激光器的高度位置，使激光焦点照射在该凹坑底面，直至贯穿
该待加工材料并形成该通孔。
5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李若涛，任敏，谢长发，李刚，肖武勇，谢健，陆志勇，刘朝润，张炜，赵剑，陈根余，陈燚，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44