使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法技术

本发明专利技术公开了使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，属于激光加工彩色钛合金领域，以解决现有的钛合金表面着色技术存在加工对象面型以及面积受限、涂层着色易脱落、氧化工艺复杂、纳米光刻效率低下且成本高的缺陷，包括如下步骤：钛合金进行清洗并晾干，之后置于红外皮秒激光器的加工台；使用可控制扫描振镜工作的ezCAD软件依据表面着色要求选择激光器参数和加工工艺参数；进行激光着色；再次清洗并晾干。皮秒激光加工的热效应远低于纳秒激光，对材料的损伤小；价格较飞秒激光低廉且效更高；对环境无特殊要求，方法简单，易实现自动化加工；加工对象尺寸无限制；配合加工平台可对复杂结构产品进行着色；材料表面预处理简单，绿色环保。绿色环保。绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法


[0001]使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，本专利技术属于钛合金
，具体涉及激光加工彩色钛合金


技术介绍

[0002]钛合金具有造价低、质量轻、耐腐蚀性能优异、化学性能稳定、生物相容性高等特点。现在具有广泛的适用性，在航空航天材料制造、医疗器械、体育器械、电子原件等领域占有重要地位。随社会与科学的发展，对材料表面的光学性能、颜色特性、外观装饰性都提出了新的要求。具有彩色表面的产品逐渐成为消费者新的审美需求，所以表面着色技术成为了目前的研发热点。现常用的钛合金表面着色技术主要有电火花着色、印刷涂层、化学氧化、加热以及光刻纳米结构等。
[0003]但现有方法存在诸多问题，如可加工对象面型以及面积受限、涂层着色稳定性差易脱落、氧化工艺复杂普适性差、加热易影响金属内部性能、纳米光刻效率低下且成本过高等，难以满足大规模工业生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提供使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，以解决现有的钛合金表面着色技术存在加工对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将钛合金进行清洗并晾干，之后置于红外皮秒激光器的加工台；步骤2、使用可控制扫描振镜工作的ezCAD软件依据表面着色要求选择激光器参数和加工工艺参数，具体为激光脉宽：7.5ps；激光波长：1080nm；扫描速度：50～200mm/s；平均功率：6～8w；重复频率：300～700kHz扫描间距：10～50μm；步骤3、不打开激光器快门，仅打开指示光进行路径扫描，确认激光加工位置，确认无误后打开激光器快门，进行激光着色；步骤4、再次清洗并晾干。2.根据权利要求1所述的使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，其特征在于，钛合金为TC4钛合金。3.根据权利要求1所述的使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，其特征在于，步骤1中，将表面无明显缺陷的钛合金放入95％无水乙醇中，只用1000KHZ的频率进行超声清洗，10分钟后取出晾干。4.根据权利要求1所述的使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，其特征在于，步骤3中，激光着色处理过程中，采用单次扫描或交叉扫描，交叉扫描具体为先横向扫描一次，再纵向扫描一次。5.根据权利要求4所述的使用激光加工的精密高效彩色钛合金制备方法，其特征在于，交叉扫描的工艺参数及对应表面颜色如下：黄色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距50μm，扫描速度180mm/s；橙色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距30μm，扫描速度170mm/s；棕色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距40μm，扫描速度120mm/s；灰色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距10μm，扫描速度110mm/s；粉色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距30μm，扫描速度150mm/s；紫色，功率7.4W，重复频率300KHz，扫描间距40μm，扫描速度110mm/s；浅蓝色，功率6.9W，重复频率700KHz，扫描间距50μm，扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄滟荻，宋成伟，杨亮，刘峰，李国，张春雨，朱磊，张昭瑞，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：