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环形光斑转换镜制造技术

技术编号:2690374 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及到一种激光加工机应用的环形光斑转换镜。转换镜是圆形的,上面为球形面,下面为圆锥形面,这种环形光斑转换镜的原理是用一般聚焦透镜和锥形镜的组合体,光束首先经过球形面聚焦,又经过锥形镜的分光,在焦点及其附近形成环形光斑。优点是提高激光加工的效率,实验表明在其它条件相同的情况下,使用本实用新型专利技术可使激光热处理的体效率提高50%,使激光热处理的面效率提高29%。(*该技术在2003年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种激光加工机使用的环形光斑转换镜。目前激光加工机使用的光斑转换镜是平凸镜,形成的激光光斑多为多模圆形光斑,这种光斑中心能量密度高,而边缘能量密度低,这样激光加工时,光斑照射区域中心部位热传导条件差,散热慢,边缘部位热传导条件好,散热快,这两种因素使得光斑照射中心部位的温度高于边缘部位的温度。往往中心部位的材料已达到熔化点或汽化点,而边缘温度还很低,这种光斑能量分布不合理现象,造成中心能量过剩,边缘能量欠缺,激光能量不能充分利用,如一次激光热处理面积小,而且改性层不均匀,呈月牙状,尤其是在激光相变硬化技术中,为得到深的淬硬层,材料表面往往被加热到接近熔点,光束能量分布的不合理性,再加上国产激光器光束质量的不稳定性,很容易使改性层表面微熔,而使零件报废。本技术的目的在于设计一种使激光光束能量在中心部位低,在边缘部位高的环形光斑转换镜产品。本技术是通过以下设计方案来完成,转换镜是圆形的,直径φ5至200毫米,上面为球形面(1),半径R50至1000毫米,下面为圆锥形面(2),锥角θ160°~179.8°。本技术的优点在焦点及其附近形成环形光斑,提高激光加工效率,实验表示在其它条件相同的情况下,使用本技术可使激光热处理的体效率提高50%,面效率提高29%。 下面对附图说明 图1--环形光斑转换镜结构图图2--传统平凸转换镜激光光束的聚焦状况和能量分布情况图3--环形光斑转换镜激光光束的聚焦状况和能量分布情况图4--传统平凸转换镜得到的改性层是月牙形。图5、图6、图7、图8--环形光斑转换镜得到的改性层形况。以下结合附图对本技术的实施例进行说明,热处理用的环形光斑转换镜是圆形的直径φ50毫米,上面为球形面(1),半径R200毫米,下面为圆锥形面(2),锥角θ178°。根据激光加工需要生产系列产品。权利要求1.光斑转换镜,其特征在于转换镜是圆形的,直径φ5至200毫米,上面为球形面,半径R50至1000毫米,下面为圆锥形面,锥角θ160°~179.8°。专利摘要本技术涉及到一种激光加工机应用的环形光斑转换镜。转换镜是圆形的,上面为球形面,下面为圆锥形面,这种环形光斑转换镜的原理是用一般聚焦透镜和锥形镜的组合体,光束首先经过球形面聚焦,又经过锥形镜的分光,在焦点及其附近形成环形光斑。优点是提高激光加工的效率,实验表明在其它条件相同的情况下,使用本技术可使激光热处理的体效率提高50%,使激光热处理的面效率提高29%。文档编号G02B3/00GK2163387SQ93224250公开日1994年4月27日 申请日期1993年9月15日 优先权日1993年9月15日专利技术者张海程 申请人:张海程本文档来自技高网...

【技术保护点】
光斑转换镜,其特征在于转换镜是圆形的,直径φ5至200毫米,上面为球形面,半径R50至1000毫米,下面为圆锥形面,锥角θ160°~179.8°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张海程
申请(专利权)人:张海程
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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