基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光微加工技术，具体涉及一种基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工的方法及装置。本发明专利技术方法为，引入一倾斜的水射流偏置于激光束，使得激光束作用于水射流撞击工件所形成的稳流区，在稳定且流动的水层中诱导等离子体加工工件表面。水射流偏置距离为：4‑10mm；水射流靶距为：10‑40mm；激光单脉冲能量为：3‑30μJ；激光脉冲频率为：2‑50kHz；加工速度为：0.5‑20mm/s；水射流流速为：6‑8mm/s；水射流冲击角度为：30°‑60°；水层厚度为：0.5‑4mm。本发明专利技术装置由水射流单元、喷嘴调节支架、激光加工单元构成。本发明专利技术允许更高的加工速度和脉冲频率，能够加工出深径比更大的沟槽，减小了加工热影响，同时提升了加工的质量和稳定性，是一种高效、低耗、稳定的精细微加工技术。

【技术实现步骤摘要】
基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工的方法及装置
本专利技术涉及激光微加工技术，具体涉及一种基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工的方法及装置。
技术介绍
激光诱导液体等离子体微加工技术是一种激光微加工技术，可实现金属、陶瓷、玻璃、半导体等多种材料的表面处理。激光束聚焦于液体介质中，当激光束的峰值功率密度超过介质的电离阈值时，会击穿液体介质诱导出等离子体。随后等离子继续吸收激光能量并作用于工件上，在热能和机械能的共同作用下去除材料。相比较激光直写微加工技术，激光诱导液体等离子体微加工能够获得更大的深径比、更光滑的加工表面以及更少的热影响区，同时能对吸收率低的材料进行更好地加工。因此，激光诱导液体等离子体微加工有着很广泛的应用前景。传统的激光诱导液体等离子体微加工多在静止水中进行，工件置于静止水层中，等离子体诱导在工件上方。但是，加工过程中工作台的移动会引起水层的晃动，进而影响激光聚集及能量密度的稳定性，导致产生的等离子体能量不稳定。因此，激光诱导液体等离子体微加工需要采用较小的扫描速度来减小水层晃动对加工结果的影响。同时，加工过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工方法，其特征为引入一倾斜的水射流偏置于激光束，使得激光束作用于水射流撞击工件形成的稳流区，在稳定且流动的水层中诱导等离子体加工工件表面。水射流偏置距离即激光束作用点与后置的水射流冲击点之间距离的选择范围：4-10mm；水射流靶距的选择范围：10-40mm；激光单脉冲能量的选择范围为3-30μJ；激光频率的选择范围为2-50kHz；加工速度的选择范围为0.5-20mm/s；水射流流速选择范围为68mm/s；水射流冲击角度范围为30°-60°；水层厚度范围为0.5-4mm。/n

【技术特征摘要】
1.基于流动水层的激光诱导液体等离子体微加工方法，其特征为引入一倾斜的水射流偏置于激光束，使得激光束作用于水射流撞击工件形成的稳流区，在稳定且流动的水层中诱导等离子体加工工件表面。水射流偏置距离即激光束作用点与后置的水射流冲击点之间距离的选择范围：4-10mm；水射流靶距的选择范围：10-40mm；激光单脉冲能量的选择范围为3-30μJ；激光频率的选择范围为2-50kHz；加工速度的选择范围为0.5-20mm/s；水射流流速选择范围为68mm/s；水射流冲击角度范围为30°-60°；水层厚度范围为0.5-4mm。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴盛，黄宇珂，徐斌，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32