一种微孔切割头及其打孔方法技术

本发明专利技术提供一种微孔切割头及其打孔方法，包括脉冲激光束、割嘴、辅助气体和工件。割嘴由内壁和外壁构成，内壁和外壁之间通过辅助气体；聚焦后的脉冲激光束对准工件表面并烧蚀工件获得微孔；辅助气体对准工件表面的熔渣，在脉冲激光束对工件进行打孔的同时，辅助气体吹向微孔边缘的熔渣。本发明专利技术可有效去除微孔零件表面的熔渣，可应用于微机电系统中微零件的打孔。

【技术实现步骤摘要】
一种微孔切割头及其打孔方法
本专利技术涉及微加工领域，特指一种微孔切割头及其打孔技术。
技术介绍
微机电系统需要在零件上获得微孔，以实现其特定功能，激光加工作为一种新型的打孔方式，在微零件的打孔方面取得了广泛的应用，然而，在采用纳秒和皮秒激光打深径比较大的孔时，由于熔渣在打孔过程中会在激光作用下泛出在表面，并凝固在零件表面，需要进行后续工序进行去除，由于熔渣黏附力极强，在去除过程中会对零件的尺寸精度造成破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微孔切割头及其打孔方法，以弥补超短脉冲打孔技术的不足，避免工件表面熔渣堆积、提高零件的尺寸精度。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体技术方案如下。一种微孔切割头，其特征在于包括：脉冲激光束(1)、割嘴(2)、辅助气体(3)和工件(4)；所述的割嘴(2)由内壁(21)和外壁(22)构成，内壁(21)和外壁(22)之间不断填充压力为0.3~0.6GPa辅助气体(3)；聚焦后的脉冲激光束(1)对准工件(4)表面并烧蚀工件(4)获得微孔(41)；辅助气体(3)对准工件(4)表面的熔渣(41)。所述工件(4)可以为金属如不锈钢，也可以为非金属如聚乙烯。所述的微孔(41)可以是圆孔，也可以是其他异形孔，其特征尺寸不超过0.5mm。所述的脉冲激光束(1)为纳秒激光或者皮秒激光。脉冲激光束(1)在工件(4)上进行打孔的同时，内壁(21)和外壁(22)之间的辅助气体(3)对准熔渣(42)，并把熔渣(42)吹向脉冲激光束(1)。本专利技术具有有益效果。本专利技术通过在脉冲激光打孔的同时采用辅助气体吹向熔渣，由于熔渣处于熔融状态，熔渣被辅助气体吹向激光，从而被激光束二次烧蚀，可以得到无熔渣表面，大幅度提高零件的尺寸精度。附图说明图1为本专利技术的微孔切割头结构示意图。图中：1脉冲激光束；2割嘴；3辅助气体；4工件；21内壁；22外壁；41微孔；42熔渣。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。本专利技术的一种微孔切割头，如图1所示，包括脉冲激光束1、割嘴2、辅助气体3和工件4。割嘴2由内壁21和外壁22构成，内壁21和外壁22之间通过辅助气体3；聚焦后的脉冲激光束1对准工件4表面并烧蚀工件4获得微孔41；辅助气体3对准工件4表面的熔渣41。实施例一脉冲激光束1的波长为1024nm，脉宽15ps，功率为3W，在工件4表面的光斑直径为15μm，工件4材质为聚乙烯，辅助气体3为氮气，气流压力为0.3MPa，孔的形状为圆孔，直径200μm，深度1mm。在脉冲激光束1对工件4进行打孔的同时，辅助气体3吹向微孔41边缘的熔渣42。采用本专利技术的微孔切割头和打孔方法后，经检测，表面无熔渣堆积。实施例二脉冲激光束1的波长为1024nm，脉宽10ns，功率为15W，在工件4表面的光斑直径为50μm，工件4材质为不锈钢，辅助气体3为氮气，气流压力为0.6MPa，孔的形状为圆孔，直径500μm，深度1mm。在脉冲激光束1对工件4进行打孔的同时，辅助气体3吹向微孔41边缘的熔渣42。采用本专利技术的微孔切割头和打孔方法后，经检测，表面无熔渣堆积。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔切割头，其特征在于包括：脉冲激光束(1)、割嘴(2)、辅助气体(3)和工件(4)；所述的割嘴(2)由内壁(21)和外壁(22)构成，内壁(21)和外壁(22)之间不断填充压力为0.3~0.6GPa辅助气体(3)；聚焦后的脉冲激光束(1)对准工件(4)表面并烧蚀工件(4)获得微孔(41)；辅助气体(3)对准工件(4)表面的熔渣(41)。/n

【技术特征摘要】
1.一种微孔切割头，其特征在于包括：脉冲激光束(1)、割嘴(2)、辅助气体(3)和工件(4)；所述的割嘴(2)由内壁(21)和外壁(22)构成，内壁(21)和外壁(22)之间不断填充压力为0.3~0.6GPa辅助气体(3)；聚焦后的脉冲激光束(1)对准工件(4)表面并烧蚀工件(4)获得微孔(41)；辅助气体(3)对准工件(4)表面的熔渣(41)。


2.根据权利要求1所述的一种微孔切割头，其特征在于：所述工件(4)可以为金属如不锈钢，也可以为非金属如聚乙烯。

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【专利技术属性】
技术研发人员：戴峰泽，熊毅，裴利峰，
申请(专利权)人：盐城市奇镌激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32