一种特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法及装置，涉及激光加工领域，本发明专利技术方法为脉冲激光穿过透明材料聚焦在透明材料下表面与螺旋钻头上表面的交界处，经过螺旋钻头上表面的反射和吸收，在交界处激发出等离子体，同时脉冲激光产生的冲击应力和空化应力作用于交界处，所述螺旋钻头旋转，实现螺旋钻头辅助激光对透明材料的背向加工。本发明专利技术装置用于实现方法，包括激光辐照系统、辅助加工系统和运动控制系统。本发明专利技术利用透明材料的透光特性使激光焦点聚焦在透明材料下表面和钻头上表面的交界处，经过钻头表面的反射和吸收，在交界处激发出等离子体，实现背向材料去除。料去除。料去除。

【技术实现步骤摘要】
一种特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法及装置


[0001]本专利技术涉及激光刻蚀领域或者透明材料的激光加工领域，特别涉及一种特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料深孔及复杂图案的方法及装置。

技术介绍

[0002]以玻璃为代表的透明类材料具有绝缘性好、耐腐蚀、耐高温、硬度高等特点，目前在航空航天、信息通信、生物医疗、精密仪器等领域受到广泛应用。由于其本身的高硬度和高脆性特点，传统的机械切削加工方法难以完成微细结构的加工，激光加工方法是目前较为合适的加工方法。
[0003]激光加工是把具有足够能量的激光束聚焦后照射到所加工工件的适当部位，在极短的时间内，被辐照部位吸收光能，光能转化为热能使材料迅速升温，材料以融化和气化的形式去除。激光加工由于激光束和工件之间不接触，没有机械应力，能够获得较高的表面加工质量。激光加工具有适应性强，能加工多种材质，加工效率高，加工质量好，综合效益高等优点。
[0004]但是透明类材料由于材料本身透光率较高，因此对激光的吸收较少，材料损伤阈值较大，大部分激光直接透过材料，难以形成有效加工痕迹，要想本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：透明材料(10)设置在螺旋钻头(8)上方，通过工件夹持装置(11)使透明材料(10)下表面与螺旋钻头(8)上表面紧密贴合；脉冲激光穿过透明材料(10)聚焦在透明材料(10)下表面与螺旋钻头(8)上表面的交界处，经过螺旋钻头(8)上表面的反射和吸收，在交界处激发出等离子体，同时脉冲激光产生的冲击应力和空化应力作用于交界处，所述螺旋钻头(8)旋转，实现螺旋钻头(8)辅助激光对透明材料(10)的背向加工。2.根据权利要求1所述的特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法，其特征在于，所述螺旋钻头(12)上表面为120度内凹锥面结构。3.根据权利要求1所述的针状螺旋钻头辅助激光背向加工透明材料的方法，其特征在于，所述螺旋钻头(12)的上表面外围设有刀齿结构，在加工过程中螺旋钻头(12)与激光共同作用，实现材料的去除。4.根据权利要求3所述的特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法，其特征在于，所述刀齿结构为刀片(15)，刀片(15)轴向旋转分布。5.根据权利要求1所述的特殊结构钻头背向增强激光加工透明材料的方法，其特征在于，加工过程中，通过对透明材料(10)进行位移实现背面加工透明材料(10)复杂图案或深孔。6.根据权利要求1所述的针状螺旋钻头辅助激光背向加工透明材料的方法，其特征在于，将针状螺旋钻头(8)和透明材料(10)进行去油和超声清洗，烘干后将透明材料(10)通过工件夹持装置(11)夹紧并固定于运动臂(12)上。7.一种实现权利要求1至6任一项所述的特殊结构钻头背向增强激光加工透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斗艳，张朝阳，朱浩，戴学仁，高健，吴予澄，张嘉蓓，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：