一种可调变的宽带激光加工光学系统及加工方法技术方案

技术编号:23092816 阅读:33 留言:0更新日期:2020-01-14 19:17
本发明专利技术公开了一种可调变的宽带激光加工光学系统及加工方法,属于激光加工光学系统领域。该系统包括激光器、移动聚焦透镜单元、扫描振镜单元和工作面;所述移动聚焦透镜单元包括聚焦透镜、第一电机和导轨,所述第一电机控制所述聚焦透镜沿所述导轨运动;所述扫描振镜单元包括振镜、第二电机,所述振镜与所述第二电机连接;所述激光器发出的光束以一定发散角入射至所述聚焦透镜,光束经所述聚焦透镜准直聚焦后入射至所述振镜,再经所述振镜反射,从而用于对所述工作面上的工件进行激光加工。本发明专利技术可快速灵敏地调节工作光斑的尺寸,尤其针对异形或不平整的加工表面具有明显的优势,还提高了加工的均匀性及加工效率。

An adjustable wide band laser processing optical system and processing method

【技术实现步骤摘要】
一种可调变的宽带激光加工光学系统及加工方法
本专利技术属于激光加工光学系统领域,更具体地,是涉及一种可调变的宽带激光加工光学系统及方法。
技术介绍
激光加工技术是一种利用高能激光和纳米材料对各类零件进行合金强化处理的表面改性技术,可在零部件表面无形变的情况下显著改善基层的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等工程属性。近年来随着工业化和激光技术产业的飞速发展,激光加工作为提高器件表面质量及使用寿命的有效方法在直接成型和再制造生产工艺中得到了广泛应用。现有的激光加工成型系统多采用光学元件对激光束进行切割整形重组,激光加工光学系统的作用是将激光器发出的激光束转换并投射在加工面上用于激光熔覆加工。现有的激光加工光学系统难以满足加工的效率和质量要求,其固定的工作模式通常不能灵活变斑,不适用于结构比较复杂的零件,尤其是对一些尺寸较小、表面不规则的工件加工效率不高。而且,传统加工系统熔敷的效率和质量有限,以积分变换镜熔敷系统为例,其利用标量衍射理论对光束进行重新分配再会聚,积分镜变换后的光场分布带有强烈的干涉及衍射效应,在较短工作时长内,其光斑条纹结构明显,破本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调变的宽带激光加工光学系统,其特征在于,该系统包括激光器、移动聚焦透镜单元、扫描振镜单元和工作面;/n所述移动聚焦透镜单元包括聚焦透镜、第一电机和导轨,所述第一电机控制所述聚焦透镜沿所述导轨运动;/n所述扫描振镜单元包括振镜、第二电机,所述振镜与所述第二电机连接;/n所述激光器发出的光束以一定发散角入射至所述聚焦透镜,光束经所述聚焦透镜准直聚焦后入射至所述振镜,再经所述振镜反射,从而用于对所述工作面上的工件进行激光加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调变的宽带激光加工光学系统,其特征在于,该系统包括激光器、移动聚焦透镜单元、扫描振镜单元和工作面;
所述移动聚焦透镜单元包括聚焦透镜、第一电机和导轨,所述第一电机控制所述聚焦透镜沿所述导轨运动;
所述扫描振镜单元包括振镜、第二电机,所述振镜与所述第二电机连接;
所述激光器发出的光束以一定发散角入射至所述聚焦透镜,光束经所述聚焦透镜准直聚焦后入射至所述振镜,再经所述振镜反射,从而用于对所述工作面上的工件进行激光加工。


2.如权利要求1所述的宽带激光加工光学系统,其特征在于,该系统还包括分光装置,所述分光装置包括分光棱镜、两个对称放置的反射镜和滑动槽,所述分光棱镜可沿所述滑动槽移动;
光束经所述振镜反射至所述分光棱镜的两分光棱面,通过所述分光棱镜反射分光为两个子光束,所述两个子光束分别经所述反射镜反射后会聚于所述工作面上得到两个光斑。


3.如权利要求2所述的宽带激光加工光学系统,其特征在于,所述两个子光束会聚时呈一特定夹角,在两个子光束之间形成的中空无光区域内放置多通道送粉管以进行光粉同步输送。


4.如权利要求1-3任一项所述的宽带激光加工光学系统,其特征在于,所述聚焦透镜与导轨上的支架相连接,通过所述第一电机控制其...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦应雄车昕刘晓东唐霞辉
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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