抗高反激光加工系统及加工方法技术方案

抗高反激光加工系统及加工方法，涉及激光加工技术领域抗高反激光加工系统，包括第一激光加工装置和第二激光加工装置，第一激光加工装置输出的激光的波长的范围为450nm～700nm，加工方法为，第一激光加工装置输出激光照射被加工的工件以进行预加工，直至所述工件的被照射区域的表面熔融，第二激光加工装置输出激光照射所述工件的表面已熔融的区域以进行深加工。工件表面熔融后，光滑度被破坏，从而降低了其反射性，提高其对光线的吸收率，此时再进行深加工，就可减少反射光，避免激光器被反射光损伤。

Anti high anti laser processing system and processing method

【技术实现步骤摘要】
抗高反激光加工系统及加工方法
本专利技术涉及激光加工

技术介绍
金属、玻璃等表面光滑的材料，对光线的反射效果比较好，这类材料称为高反(高反射光)材料，采用激光对高反材料进行加工时，射在材料表面的激光大部分都会被反射回来，可能会损伤激光器。抗高反已经成为激光加工领域的重要研究课题。现有的抗高反激光加工技术一般是利用一些特殊的器件或结构对反射光进行剥离或剥除，例如在光纤激光器的光纤包层内设置包层光剥离器对包层内的反射光进行剥离，这个只能剥除包层中反射光，无法剥除纤芯中反射光。另一种方案是通过隔离输出头来抗反射光，此器件能有效解决反射光的问题，但是隔离输出头耐受功率有限。上述现有技术均是从激光器着手来解决已产生的反射光的问题，没有从根源上解决反射光的问题，也就是说，反射光并没有减少。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种抗高反激光加工系统，其在加工高反材料时，能够减少反射光。申请人研究发现，短波长可见光激光具有低的发散角与小聚焦光斑，金属的反射率较低，允许更多功率用于加工。即高反材料对短波长可见光的吸收明显更好，反射更少。而且高反材料在其表面的光滑度被破坏之后，对光线的反射效果就变差了，吸收光线更多，反射更少。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案。抗高反激光加工系统，包括第一激光加工装置和第二激光加工装置，第一激光加工装置输出的激光的波长的范围为450nm～700nm，第一激光加工装置输出激光照射被加工的工件以进行预加工，直至所述工件的被照射区域的表面熔融，第二激光加工装置输出激光照射所述工件的表面已熔融的区域以进行深加工。本专利技术的抗高反激光加工系统，包括两个激光加工装置，采用第一激光加工装置对工件进行预加工直到工件被加工的区域表面熔融，表面熔融后，工件表面的光滑度被破坏，从而降低了其反射性，提高其对光线的吸收率，此时再用的第二激光加工装置输出激光对工件进行深加工，就可减少反射光，避免激光器被反射光损伤。预加工的激光的波长的范围为450nm～700nm，属于可见光，功率较低，高反材料的工件对这个波长范围的激光吸收较好，反射较少，而且由于功率较低，预加工时的反射光也不会损伤激光器。此外，在现有的激光加工设备中，加装一套输出可见光的激光器即可形成本专利技术的抗高反激光加工系统，可扩大现有的激光加工设备可加工的材料范围，改装成本低。进一步地，第一激光加工装置输出的激光的波长为450nm、488nm、532nm、635nm或650nm。此为优选的技术方案。其中，第二激光加工装置输出的激光的波长的范围为1μm～1.55μm。这个波段的激光功率较高，常用于工业加工。进一步地，第二激光加工装置输出的激光的波长为1.03μm、1.064μm、1.08μm、1.5μm或1.55μm。此为优选的技术方案。本专利技术还提供一种抗高反激光加工方法，应用该方法在加工高反材料时，能够减少反射光。抗高反激光加工方法，包括以下步骤：预加工步骤：采用波长在450nm～700nm范围内的激光照射被加工的工件，直至所述工件的被照射区域的表面熔融；深加工步骤：采用另一波长的激光照射所述工件的表面已熔融的区域。对工件先进行预加工直到工件被加工的区域表面熔融，表面熔融后，工件表面的光滑度被破坏，从而降低了其反射性，提高其对光线的吸收率，此时再对工件进行深加工，就可减少反射光，避免激光器被反射光损伤。预加工的激光的波长的范围为450nm～700nm，属于可见光，功率较低，高反材料的工件对这个波长范围的激光吸收较好，反射较少，而且由于功率较低，预加工时的反射光也不会损伤激光器。进一步地，预加工步骤所采用的激光的波长为450nm、488nm、532nm、635nm或650nm。其中，深加工步骤所采用的激光的波长的范围为1μm～1.55μm。进一步地，深加工步骤所采用的激光的波长为1.03μm、1.064μm、1.08μm、1.5μm或1.55μm。其中，预加工步骤持续预设时长，然后进入深加工步骤。先通过试验，然后根据试验数据设定预加工步骤的时长，这样就不必再预加工时来检测工件被加工的区域表面是否已熔融并判断何时切换至深加工步骤，简化加工系统的结构，节约成本。进一步地，所述预设时长根据被加工的工件的材料、预加工步骤所采用的激光的波长得出。预加工的时长(即所述预设时长)通常与被加工的工件的材料以及预加工所采用的激光的波长密切相关，根据这两个因素，再通过试验即可得出合适的预加工的时长。附图说明图1为本专利技术的抗高反激光加工系统的一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术的抗高反激光加工系统的另一个实施例的结构示意图；图3为本专利技术的抗高反激光加工系统在一个实施例中移动加工过程中的光斑的示意图。附图标记包括：被加工的工件1；激光加工系统2，第一激光加工装置21，第二激光加工装置22；第一光斑31，第二光斑32。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作详细说明。如图1所示，本实施例的抗高反激光加工系统，包括用于进行预加工的第一激光加工装置21和用于进行深加工的第二激光加工装置22，其中，第一激光加工装置21输出的激光的波长范围在450nm以上，且在700nm以下，是可见光，用于熔融被加工的工件1表面，破坏工件1表面的光滑度，第二激光加工装置22可以是现有的常用于工业加工的激光器。先由第一激光加工装置21输出激光照射被加工的工件1以对工件1进行预加工，直到工件1的被第一激光加工装置21输出的激光照射的区域的表面熔融后，再由第二激光加工装置22输出激光照射工件1的表面已熔融的区域，以进行深加工。经过试验，第一激光加工装置21输出的激光的波长为450nm、488nm、532nm、635nm或650nm，即输出绿光、蓝光、红光的效果更佳。第二激光加工装置22输出的激光的波长范围在1μm以上，且在1.55μm以下，优选地，第二激光加工装置22输出的激光的波长为1.03μm、1.064μm、1.08μm、1.5μm或1.55μm，这些都是现有的常用于工业加工的激光的波长，可以做到较高的功率。本实施例中，第一激光加工装置21和第二激光加工装置22是两台独立的激光器，这样方便对现有的激光加工系统进行改装。在另一个实施例中，如图2所示，第一激光加工装置21和第二激光加工装置22是一台多输出的激光加工系统2中的两组激光加工装置。应当说明的是，第一激光加工装置21和第二激光加工装置22是抽象的概念，不一定是两个实体，在其他实施例中，第一激光加工装置21和第二激光加工装置22也可以是同一激光器输出不同波长的激光时的不同形态。本专利技术还提供一种抗高反激光加工方法，包括以下步骤：预加工步骤：采用波长在450nm～700nm范围内的激光照射被加工的工件1，直至所述工件1的被照射区域的表面熔融；深加工步骤：采用另一波长的激光照射所述工件1的表面已熔融的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗高反激光加工系统，其特征是，包括第一激光加工装置和第二激光加工装置，第一激光加工装置输出的激光的波长的范围为450nm～700nm，第一激光加工装置输出激光照射被加工的工件以进行预加工，直至所述工件的被照射区域的表面熔融，第二激光加工装置输出激光照射所述工件的表面已熔融的区域以进行深加工。/n

【技术特征摘要】
1.抗高反激光加工系统，其特征是，包括第一激光加工装置和第二激光加工装置，第一激光加工装置输出的激光的波长的范围为450nm～700nm，第一激光加工装置输出激光照射被加工的工件以进行预加工，直至所述工件的被照射区域的表面熔融，第二激光加工装置输出激光照射所述工件的表面已熔融的区域以进行深加工。


2.如权利要求1所述的抗高反激光加工系统，其特征是，第一激光加工装置输出的激光的波长为450nm、488nm、532nm、635nm或650nm。


3.如权利要求1所述的抗高反激光加工系统，其特征是，第二激光加工装置输出的激光的波长的范围为1μm～1.55μm。


4.如权利要求3所述的抗高反激光加工系统，其特征是，第二激光加工装置输出的激光的波长为1.03μm、1.064μm、1.08μm、1.5μm或1.55μm。


5.抗高反激光加工方法，其特征是，包括以下步骤：
预加工步骤：采用波长在450n...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛欢，温冰，李震，汪树兵，钟辉，王亦军，
申请(专利权)人：佛山市宝光新宇实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44