一种激光穿孔方法技术

本公开实施例涉及一种激光穿孔方法，其方法包括：设置穿孔高度和初始穿孔参数；切割头到板材表面的距离为穿孔高度，在穿孔的第一阶段以初始穿孔参数为初始值进行动态变化对板材进行刺穿，且第一阶段结束时穿孔参数的频率、占空比和焦点与初始穿孔参数经过变化得到调整后的穿孔参数；在穿孔的第二阶段以调整后的穿孔参数为初始值动态变化进行刺穿，其中第一阶段的频率高于第二阶段的频率，第一阶段穿孔参数中的焦点的初始值为负离焦，第二阶段穿孔参数中的焦点的初始值为零或正离焦，且第一阶段与第二阶段的频率、占空比和焦点的变化速率不同。本公开实施例提供的方法可以解决穿孔过程中出现爆孔和过烧的问题，实现快速稳定的穿孔。

A laser perforation method

【技术实现步骤摘要】
一种激光穿孔方法
本公开涉及激光切割
，尤其涉及一种激光穿孔方法。
技术介绍
激光切割利用不可见的激光光束代替传统机械到对材料进行切割，激光切割机的加工工艺流程一般为：首先穿孔，然后引线，最后切割。在采用光纤激光进行切割时首先必须进行穿孔，板材穿透时以穿孔点为起点进行切割。但是现有技术中激光切割的穿孔会带来以下问题：穿孔过程中会由于功率过高引起爆孔现象出现，对板材进行穿孔后，板材的表面附着的熔渣比较多，而且堆积的高度有4-5毫米，如果在板材上切割0.5-0.8倍板厚的小孔时，会出现切割过烧现象，容易使板材损坏。上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本公开提供一种激光穿孔方法，进而至少在一定程度上克服现有技术中板材切割过程中会出现爆孔以及切割过烧现象的缺点。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或数据子段地通过本公开的实践而习得。(二)技术方案为了达到上述目的，本公开采用的主要技术方案包括：本公开的实施例一方面提供一种激光穿孔方法，其包括：设置穿孔高度和初始穿孔参数；切割头到板材表面的距离为所述穿孔高度，在穿孔的第一阶段以所述初始穿孔参数为初始值进行动态变化对所述板材进行刺穿，且第一阶段结束时穿孔参数的频率、占空比和焦点与所述初始穿孔参数经过变化得到调整后的穿孔参数；在穿孔的第二阶段以所述调整后的穿孔参数为初始值动态变化进行刺穿，其中第一阶段的频率高于第二阶段的频率，第一阶段穿孔参数中的焦点的初始值为负离焦，第二阶段穿孔参数中的焦点的初始值为零或正离焦，且所述第一阶段与所述第二阶段的频率、占空比和焦点的变化速率不同。在本公开一实施例中，所述第一阶段的频率不低于3000Hz，第二阶段的频率不高于1500Hz。在本公开一实施例中，所述第一阶段穿孔参数中的负离焦为-6，且所述第一阶段穿孔参数中焦点的变化速率小于所述第二阶段穿孔参数中焦点的变化速率。在本公开一实施例中，所述第一阶段的占空比大于第二阶段的占空比，且所述第一阶段穿孔参数中占空比的变化速率小于所述第二阶段穿孔参数中占空比的变化速率。在本公开一实施例中，所述第一阶段的占空比小于第二阶段的占空比，且所述第一阶段穿孔参数中占空比的变化速率小于所述第二阶段穿孔参数中占空比的变化速率。在本公开一实施例中，还包括：经过两个阶段穿孔之后得到的孔的直径为1.0～1.5mm。在本公开一实施例中，所述在穿孔的第一阶段以所述初始穿孔参数为初始值进行动态变化对所述板材进行刺穿之前，还包括：将所述切割头在预穿孔高度在第一预设时间内采用中频脉冲进行激光穿孔，其中所述预穿孔高度高于所述穿孔高度；在第二预设时间内停光出气，在所述板材的表面形成凹坑。在本公开一实施例中，所述凹坑的深度为所述板材的厚度的1/5至1/4。在本公开一实施例中，在第二预设时间内停光出气之后，还包括：在第三预设时间内，将所述切割头从所述预穿孔高度下降到所述穿孔高度，且下降过程中不停光。在本公开一实施例中，所述切割头在穿孔的第一阶段按照所述初始穿孔参数对所述板材进行刺穿之前，还包括：对穿孔过程中激光束的光斑大小进行设置，所述光斑的直径为激光器的光线芯径的2.5～3倍。(三)有益效果本公开的有益效果是：本公开实施例提供的激光穿孔方法，穿孔过程中采用改变频率、占空比、焦点的方法，主要是指穿孔时使用由高频变至低频、由高占空比变至低占空比或者由低占空比变至高占空比、焦点由高离焦量变到低离焦量，可以解决穿孔过程中出现爆孔和过烧的问题，实现快速稳定的穿孔。附图说明图1为本专利技术实施例一中提供的一种激光穿孔方法的流程图；图2为本专利技术实施例二中提供的一种激光穿孔方法的流程图；图3为本专利技术实施例三中提供的一种激光穿孔方法的流程图。具体实施方式为了更好的解释本公开，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本公开作详细描述。本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。基于现有技术存在的问题，本公开提供一种激光穿孔方法，实现快速穿孔，且不会出现爆孔和过烧的现象。通过本公开提供的激光穿孔方法，可以实现快速穿孔、无感穿孔以及无渣穿孔，下面对本公开的技术方案做具体介绍。实施例一图1为本公开实施一例提供的一种激光穿孔方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：如图1所示，在步骤S110中，设置穿孔高度和初始穿孔参数。在本实施例中，该步骤中将切割头固定在穿孔高度(如某一高度h)，设置穿孔参数，还设置穿孔过程在预设时间t内完成。其中此时设定的穿孔参数为初始穿孔参数，即包括频率、占空比和焦点等参数。如图1所示，在步骤S120中，切割头到板材表面的距离为所述穿孔高度，在穿孔的第一阶段以所述初始穿孔参数为初始值进行动态变化对所述板材进行刺穿，且第一阶段结束时穿孔参数的频率、占空比和焦点与所述初始穿孔参数经过变化得到调整后的穿孔参数。如图1所示，在步骤S130中，在穿孔的第二阶段以所述调整后的穿孔参数为初始值动态变化进行刺穿，其中第一阶段的频率高于第二阶段的频率，第一阶段穿孔参数中的焦点的初始值为负离焦，第二阶段穿孔参数中的焦点的初始值为零或正离焦，且所述第一阶段与所述第二阶段的频率、占空比和焦点的变化速率不同。在本实施例中，穿孔过程中分为两个阶段，采用两个阶段变频、变焦以及变占空比的方式，第一阶段穿孔参数中的占空比可以大于第二阶段穿孔参数中的占空比，或者第一阶段穿孔参数中的占空比小于第二阶段穿孔参数中的占空比。频率由第一阶段的初始频率H1降至第二阶段的初始频率H2(即第一阶段结束时得到的调整后的频率)，其中H1设置为不低于3000HZ(优选可以设置为3000HZ)，H2设置为不高于1500HZ(优选可以设置为1500HZ)；第一阶段的焦点f1初始值设置为-6，第二阶段的焦点f2初始值设置为0，穿孔过程中两个阶段的初始占空比设置为z1和z2，两个阶段的穿孔时间分别设置为t1和t2，总时间为t＝t1+t2。本实施例中占空比的变化可以分为两种，一种是高占空比到低占空比的变化，另一种是低占空比到高占空比的变化，这两种情形在结合变频和变焦的场景下均可以实现快速穿孔，具体如下：(1)高占空比到低占空比穿孔过程中，1)频率方面的变化：激光束的频率在第一阶段(即时间t1)初始值设置为3000Hz，且在时间t1内以加速度为3.3HZ/ms2做直线降低，激光束的频率在第二阶段(即时间t2)初始值设置为1500Hz，在时间t2内以6.6HZ/ms2的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光穿孔方法，其特征在于，包括：/n设置穿孔高度和初始穿孔参数；/n切割头到板材表面的距离为所述穿孔高度，在穿孔的第一阶段以所述初始穿孔参数为初始值进行动态变化对所述板材进行刺穿，且第一阶段结束时穿孔参数的频率、占空比和焦点与所述初始穿孔参数经过变化得到调整后的穿孔参数；/n在穿孔的第二阶段以所述调整后的穿孔参数为初始值动态变化进行刺穿，其中第一阶段的频率高于第二阶段的频率，第一阶段穿孔参数中的焦点的初始值为负离焦，第二阶段穿孔参数中的焦点的初始值为零或正离焦，且所述第一阶段与所述第二阶段的频率、占空比和焦点的变化速率不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光穿孔方法，其特征在于，包括：
设置穿孔高度和初始穿孔参数；
切割头到板材表面的距离为所述穿孔高度，在穿孔的第一阶段以所述初始穿孔参数为初始值进行动态变化对所述板材进行刺穿，且第一阶段结束时穿孔参数的频率、占空比和焦点与所述初始穿孔参数经过变化得到调整后的穿孔参数；
在穿孔的第二阶段以所述调整后的穿孔参数为初始值动态变化进行刺穿，其中第一阶段的频率高于第二阶段的频率，第一阶段穿孔参数中的焦点的初始值为负离焦，第二阶段穿孔参数中的焦点的初始值为零或正离焦，且所述第一阶段与所述第二阶段的频率、占空比和焦点的变化速率不同。


2.如权利要求1所述的激光穿孔方法，其特征在于，所述第一阶段的频率不低于3000Hz，第二阶段的频率不高于1500Hz。


3.如权利要求1所述的激光穿孔方法，其特征在于，所述第一阶段穿孔参数中的负离焦为-6，且所述第一阶段穿孔参数中焦点的变化速率小于所述第二阶段穿孔参数中焦点的变化速率。


4.如权利要求1所述的激光穿孔方法，其特征在于，所述第一阶段的占空比大于第二阶段的占空比，且所述第一阶段穿孔参数中占空比的变化速率小于所述第二阶段穿孔参数中占空比的变化速率。


5.如权利要求1所述的激光穿孔方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于飞，王恩磊，马驰，张志恒，张成顺，曹志坤，
申请(专利权)人：济南邦德激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37