【技术实现步骤摘要】
一种激光空化抛光材料表面的装置及方法
本专利技术涉及一种激光空化抛光材料表面装置和方法，适用于激光空化对材料表面进行抛光
技术介绍
激光作用于液体介质中时，聚焦点处的激光功率密度大于液体介质的击穿阈值，水分子发生“雪崩式”电离，发生光学击穿效应并形成等离子腔体，等离子腔体继续吸收激光能量，体积加速膨胀成长为空穴，进而成为空泡。随后，激光诱导产生的空泡在泡内压力和液体压力的相互作用下，不断进行膨胀和压缩脉动，经过数次循环后，最终破灭。在空泡溃灭过程中，会发生对外辐射的冲击波效应和高速射流，其作用于湍流状态下抛光液中的磨粒，使之与材料表面间发生磨削作用，达到抛光的效果。入射激光能量愈大，激光空泡所含能量愈大，空泡溃灭时所产生的射流速度和冲击力也相应变大。衍射光学元件（DOE）用于把一个激光光束分解为多个光束，而且每个光束的特性和入射的原始激光光束一致，以高能效的方式对激光束进行整形和分束。DOE以最小的光损失应用在激光材料加工的生产设施、医学激光治疗和诊断仪器，同时在照明、印刷技术及光刻领域，以及测量和计量系统中也有广泛应用。本专利技术采用光学衍射元件将平行...
【技术保护点】
1.一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，包括水槽（6）、液体箱Ⅰ（12）、抽水管（13）、液体泵（15）、出水管（4）和液体箱Ⅱ（3），所述水槽（6）内底部装有承料台（7），工件（8）通过夹紧装置（9）固定在所述承料台（7）上，所述水槽（6）放置于三维移动平台（5）；所述水槽（6）上方安装激光空化系统，所述液体泵（15）通过所述抽水管（13）抽送所述液体箱Ⅰ（12）中的抛光液（10）到所述水槽（6）内，所述出水管（4）位于所述水槽（6）的另一侧壁，所述出水管（4）与所述液体箱Ⅱ（3）连通，用来保障水槽（6）内液体容量一定。
【技术特征摘要】
1.一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，包括水槽（6）、液体箱Ⅰ（12）、抽水管（13）、液体泵（15）、出水管（4）和液体箱Ⅱ（3），所述水槽（6）内底部装有承料台（7），工件（8）通过夹紧装置（9）固定在所述承料台（7）上，所述水槽（6）放置于三维移动平台（5）；所述水槽（6）上方安装激光空化系统，所述液体泵（15）通过所述抽水管（13）抽送所述液体箱Ⅰ（12）中的抛光液（10）到所述水槽（6）内，所述出水管（4）位于所述水槽（6）的另一侧壁，所述出水管（4）与所述液体箱Ⅱ（3）连通，用来保障水槽（6）内液体容量一定。2.根据权利要求1所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，还包括抛光度检测系统（25），所述抛光度检测系统（25）包括激光笔（25-1）和光敏传感器（25-3），所述激光笔（25-1）由计算机（1）控制，所述光敏传感器（25-3）通过数据处理装置（2）与计算机（1）相连。3.根据权利要求1或2所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，所述水槽（6）的侧壁面为滑动侧壁（14），所述滑动侧壁（14）通过滑轨安装在水槽（6）的进水口一侧，可自由调节其高度。4.根据权利要求3所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，所述滑动侧壁（14）上安装有增压器（16），所述增压器（16）通过所述抽水管（13）与所述液体泵（15）连接。5.根据权利要求1所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，所述液体箱Ⅰ（12）内设有搅拌器（11）。6.根据权利要求1或2所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，所述液体泵（15）、所述三维移动平台（5）和所述激光空化系统均与所述计算机（1）连接。7.根据权利要求6所述的一种激光空化抛光材料表面的装置，其特征在于，所述激光空化系统包括激光分束透镜组、全反镜（21）、YAG激光器（23）和激光控制器（24），所述激光分束透镜组由凹透镜（20）、凸透镜（19）和光学衍射元件DOE（18）组成，所述YAG激光器（23）在激光控制器（24）控制下发出激光束（22），所述激光束（22）经过全反镜（21），再先后穿过凹透镜（20）、...
【专利技术属性】
技术研发人员：任旭东，唐金科，栾小康，吴轲，罗春晖，石佑敏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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