The invention discloses a device and a method for laser scanning micro-holes by stages, which includes: S1, surface treatment of the sample first, ultrasonic treatment of the sample, and then drying; S2, laser drilling of stainless steel with nanosecond laser scanning repeatedly, and observation of the upper and lower surfaces of the aperture, using a two-factor experimental method. Calculate the relevant taper value, find out the best parameters of aperture quality factors under different processing parameters; S3, under the current optimal parameters, grouping the reference parameters through the processing system and modifying the relevant parameters, so that the laser scanning of stainless steel sheet, with the processing of aperture and aperture under the previous optimal parameters. Effect comparison. The invention improves the quality of punching aperture by optimizing the process technology, reduces the recasting layer of metal materials and the rapid accumulation of molten slag, greatly improves the integrity of processing aperture circle without adding other additional devices, and also reduces the taper of aperture, thus having better economic benefits, simple equipment and simple operation.
【技术实现步骤摘要】
一种激光分段扫描微孔的装置及方法
本专利技术涉及激光加工
,具体涉及一种激光分段扫描微孔的装置及方法。
技术介绍
航空、电子、仪器仪表、精密机械、自动控制及医疗器械等科学技术和工业生产的发展对微型加工的要求与应用也越来越广泛,例如微型孔等。现代制造业的工业生产中,工业产品不断向轻、薄、小的方向发展,工业产品的组成零件越来越趋向微型化,对微小孔径的加工精度要求越来越高,微型孔径的加工技术与加工质量也需要更高的要求。随着近代工业与科学技术的迅速发展,使用硬度大、熔点高的材料使用越来越多,然而传统的加工方式的局限性越来越明显。微型孔径采用传统的机械加工方式已经不能满足目前工艺要求,其加工质量远远无法符合生产要求,例如对高熔点的金属加工微米级孔,在高强度的碳化钨合金加工微米级孔等,用传统机械加工难以钻孔成功,但是采用现有的激光技术加工该类材料的加工难度会大大降低。激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性,对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光作为一种热源作用于物质材料上并对材料进行加工。材料吸收高能量的激光后,被加热至汽化温度,蒸发从而形成孔径,这就是激光打孔技术。与常规打孔手段相比,激光打孔速度快,效率高,经济效益好,有较大的深径比,也能在硬、脆、软等各类材料加工,无工具损耗等。激光打孔是最早实用化的激光加工技术,正成为工业生产中最有效的微孔加工方法之一,成为改造传统加工的一种有效手段。激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低及综合技术经济效益显著等优势,已成为现代制造领域的关键技术之一。目前激光 ...
【技术保护点】
1.一种激光分段扫描微孔的装置,其特征在于,包括激光器、升降平台、金属加工底座、加工系统、激光扫描头和光路调整系统;所述加工系统用于调节激光器的开关与功率大小以及调节激光扫描头的扫描范围;所述升降平台用于调节激光扫描头与金属加工底座的距离,以便调节激光光束的焦点位置;所述金属加工底座用于放置试样;所述激光器用于产生激光光束;所述光路调整系统用于调整激光器产生激光光束的光路;所述激光扫描头用于对金属加工底座上的试样进行激光扫描。
【技术特征摘要】
1.一种激光分段扫描微孔的装置,其特征在于,包括激光器、升降平台、金属加工底座、加工系统、激光扫描头和光路调整系统;所述加工系统用于调节激光器的开关与功率大小以及调节激光扫描头的扫描范围;所述升降平台用于调节激光扫描头与金属加工底座的距离,以便调节激光光束的焦点位置;所述金属加工底座用于放置试样;所述激光器用于产生激光光束;所述光路调整系统用于调整激光器产生激光光束的光路;所述激光扫描头用于对金属加工底座上的试样进行激光扫描。2.一种激光分段扫描微孔的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、首先对试样进行表面处理,将试样进行超声处理,然后干燥;S2、利用双因素实验方法,用纳秒激光器重复扫描不锈钢进行激光打孔,观察孔径的上下表面,计算相关锥度数值,找出在不同加工参数下的孔径质量因素最佳参数;S3、在目前最佳参数下,通过加工系统把参考参数进行分组并修改相关参数,让激光对不锈钢板材进行分段扫描,用加工的孔径与之前最佳参数下的孔径进行效果对比。3.根据权利要求2所述的激光分段扫描微孔的方法,其特征在于,步骤S1中,所述试样为304不锈钢、碳钢或合金钢,规格为100m...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭亮,王昊,吴子华,张庆茂,彭思凡,
申请(专利权)人:华南师范大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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