复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置及方法，加工装置包括激光器、透镜组件和工作台装置；工作台装置包括安装工作台、磁场辅助装置、振动工作台、驱动器和金属靶材；通过振动工作台带动透明工件一维振动，驱动器带动金属靶材绕自身轴线转动，透明工件和金属靶材上下平隔布置；激光器产生的激光束经透镜组件、透明工件聚焦在金属靶材偏心位置且与金属靶材发生相互作用，通过相互作用产生的等离子体向透明工件背面转移以刻蚀加工透明工件，等离子体受磁场辅助装置产生的磁场、透明工件的一维振动和金属靶材的转动的作用。它具有如下优点：能加工透明硬脆材料且达微纳米高精密加工需求。米高精密加工需求。米高精密加工需求。

【技术实现步骤摘要】
复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置及方法


[0001]本专利技术涉及精密加工方法
，尤其涉及复合能量场辅助激光诱导等离子体加工透明硬脆材料的装置及方法。

技术介绍

[0002]透明硬脆材料往往具有高硬度、大脆性、低断裂韧性等特性，一方面，材料的弹性极限和强度非常接近，属于难加工材料，加工表面易产生微裂纹、亚表面损伤层等缺陷，另一方面，透明硬脆材料导热性差，热影响区的温度梯度高，在加工过程中容易产生热裂纹。由于工业领域对一些高精密零部件往往具有较高的尺寸与形状精度需求，采用传统的透明硬脆材料加工方法，如切割、研磨和抛光都会在工件表面产生裂纹和凹坑，而且加工精度和效率较低，远不能满足材料高精密加工的需求。
[0003]随着激光器的不断发展，超短脉冲激光的生成技术愈发成熟，其可实现超细微加工(亚微米至纳米量级)，可实现透明材料内部精密的三维加工，且热影响小，加工材料范围广，通过超短脉冲激光加工的微结构加工质量同长脉冲激光对比有很大程度的提升，但是其加工成本昂贵。
[0004]聚焦离子束加工技术曾因为其高分辨率加工特点，被看成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置，用于加工透明工件(11)，其特征在于：加工装置包括激光器(2)、透镜组件和工作台装置(6)；该工作台装置(6)包括安装工作台(16)、设于安装工作台(16)的磁场辅助装置、设于磁场辅助装置的振动工作台(21)、设于磁场辅助装置的驱动器(13)和金属靶材(12)；该透明工件(11)装接在振动工作台(21)且通过振动工作台(21)带动透明工件(11)一维振动，该金属靶材(12)装接在驱动器(13)且驱动器(13)带动金属靶材(12)绕自身轴线转动，该透明工件(11)和金属靶材(12)上下平隔布置，该透明工件(11)和金属靶材(12)都处于磁场辅助装置产生的磁场内；该激光器(2)产生的激光束(3)经透镜组件、透明工件(11)聚焦在绕自身轴线转动之金属靶材(12)偏心位置且与金属靶材(12)发生相互作用，通过相互作用产生的等离子体向透明工件(11)背面转移以刻蚀加工透明工件(11)，该等离子体受磁场辅助装置产生的磁场、透明工件(11)的一维振动和金属靶材(12)的转动的作用。2.根据权利要求1所述的复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：还包括电脑控制系统(1)，该电脑控制系统(1)连接激光器(2)、驱动器(13)和磁场辅助装置。3.根据权利要求1所述的复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该透镜组件包括扫描振镜(4)和聚焦透镜(5)，该激光器(2)发出的激光束(3)经扫描振镜(4)和聚焦透镜(5)再至透明工件(11)。4.根据权利要求1所述的复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该安装工作台(16)为可升降工作台，该振动工作台(21)设可升降夹具(10)，该透明工件(11)装接在可升降夹具(10)；该驱动器(13)包括步进电机装置，该金属靶材(12)结构呈圆盘状。5.根据权利要求4所述的复合能量场辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该步进电机装置包括步进电机和放置板(18)，该步进电机具有步进电机壳体(20)、盖接步进电机壳体(20)的步进电机防护盖板(19)和步进电机传动轴(17)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢希钊，陈嘉林，姜峰，温秋玲，陆静，江安娜，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：