利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统技术方案

本发明专利技术提供一种利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统，其包括：激光光源，其配置为发射红外皮秒超快激光；激光反射镜，其配置为对所述激光光源发射的激光进行反射；激光变换单元，其配置为改变所述激光反射镜反射的激光的能量分布和光束圆度；激光扫描振镜，其配置为使通过所述激光变换单元的激光能够移动；以及聚焦镜，其配置为：对所述激光扫描振镜输出的激光进行聚焦，以对要加工的钛合金膜片进行挖槽加工。挖槽加工。挖槽加工。

【技术实现步骤摘要】
利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统


[0001]本专利技术涉及利用超快激光的加工，具体地，涉及利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统。

技术介绍

[0002]由于钛合金的强度高的特性，目前，针对钛合金膜片加工槽采用化学蚀刻的方法，然而，采用化学蚀刻的方法对钛合金膜片加工槽中存在如下问题：1)钛合金膜片的成型槽的深度均匀性不好(深度的误差范围＞10μm)；2)钛合金膜片的成型槽的底部的粗糙度比较差；3)化学蚀刻属于湿加工方法，会影响产品的性能，并且后续会产生污水污染问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述对钛合金膜片加工槽中存在的技术问题，本专利技术提供一种利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统，其包括：激光光源，其配置为发射红外皮秒超快激光；激光反射镜，其配置为对所述激光光源发射的激光进行反射；激光变换单元，其配置为改变所述激光反射镜反射的激光的能量分布和光束圆度；激光扫描振镜，其配置为使通过所述激光变换单元的激光能够移动；以及聚焦镜，其配置为：对所述激光扫描振镜输出的激光进行聚焦，以对要加工的钛合金膜片进行挖槽加工。
[0004]可选地，所述激光变换单元包括：偏振镜，其配置为改变激光的光束圆度；以及二元光学变换元件，其配置为将通过所述偏振镜的激光的能量分布从高斯分布改变为平顶分布。
[0005]可选地，所述系统进一步包括：加工夹具，其配置为对要加工的钛合金膜片进行固定；以及运动导轨，其配置为使所述加工夹具能够移动。
[0006]可选地，所述激光光源发射的激光的功率为100W。
[0007]本专利技术的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统能够加工出具有良好的深度均匀性(深度误差范围＜5μm)和底部粗糙度的成型槽，并且在加工后的钛合金膜片的剩余厚度非常薄(10μm
‑
15μm)的情况下，也不会出现钛合金膜片破裂的现象，并且，由于激光加工属于干加工方法，因此不会产生污水污染的问题，此外，由于红外皮秒超快激光加工属于冷加工方法，所以加工出来的槽受到热影响的程度很小，产品光洁度好，并且不存在烧黑等外观问题。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术的实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统的示意图；
[0009]图2为根据本专利技术的实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统中的激光光路的示意图；以及
[0010]图3为利用根据本专利技术的实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统
加工的钛合金膜片的槽的效果图。
具体实施方式
[0011]应当理解，此处所描述的具体实施方案仅用于解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0012]下面将结合图1至图3详细描述本专利技术的示例性实施方案。
[0013]根据本专利技术的实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统1可以包括：激光光源10、激光反射镜20、激光变换单元30、激光扫描振镜40以及聚焦镜50。
[0014]具体地，激光光源10可以发射红外皮秒超快激光，在本实施方案中，红外皮秒超快激光的功率可以设置为100W。
[0015]激光反射镜20可以对激光光源10发射的激光进行反射。在本实施方案中，激光反射镜可以将激光光路的传输方向改变90
°
。
[0016]激光变换单元30可以改变激光反射镜20反射的激光的能量分布和光束圆度。在本实施方案中，激光变换单元30可以包括偏振镜31和二元光学变换元件32，偏振镜31可以改变激光的光束圆度，并且二元光学变换元件32可以将通过偏振镜31的激光的能量分布从高斯分布改变为平顶分布，从而使激光的能量均匀分布，以保证钛合金加工槽的深度均匀性。在本实施方案中，二元光学变换元件可以是衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)，但不限于此。
[0017]激光扫描振镜40可以使通过激光变换单元30的激光能够移动，根据实际需要可以设置不同的激光移动轨迹，从而对钛合金膜片加工出不同的槽。在本实施方案中，可以加工宽度为1mm的槽。
[0018]聚焦镜50可以对激光扫描振镜40输出的激光进行聚焦，以对要加工的钛合金膜片进行挖槽加工。
[0019]在本实施方案中，利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统1可以进一步包括加工夹具60和运动导轨70(未示出)。加工夹具60可以对要加工的钛合金膜片进行固定，并且运动导轨70可以使加工夹具60能够移动，从而可以与移动的激光进行配合，使加工效果得到保证。
[0020]在本实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统1中，为了优化系统1的硬件的整体布局，并且保证所设计的光路能够实现，激光反射镜20、偏振镜31和二元光学变换元件32可以集成为一个模块，在本实施方案中，该模块可以称为光路调节和传输模块。
[0021]同样地，激光扫描振镜40和聚焦镜50也可以集成为一个模块，在本实施方案中，该模块可以称为扫描振镜和聚焦镜组合模块。
[0022]此外，加工夹具60和运动导轨70也可以集成为一个模块，在本实施方案中，该模块可以称为加工夹具和运动平台模块。
[0023]本实施方案的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统能够加工出具有良好的深度均匀性(深度误差范围＜5μm)和底部粗糙度的成型槽，并且在加工后的钛合金膜片的剩余厚度非常薄(10μm
‑
5μm)的情况下，也不会出现钛合金膜片破裂的现象，并且，由于激光加工属于干加工方法，因此不会产生污水污染的问题，此外，由于红外皮秒超快激光加工属于冷加工方法，所以加工出来的槽受到热影响的程度很小，产品光洁度好，并且不存在烧黑等外观问题。
[0024]上面结合附图对本专利技术的实施方案进行了描述，但本专利技术并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术的宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统，其包括：激光光源，其配置为发射红外皮秒超快激光；激光反射镜，其配置为对所述激光光源发射的激光进行反射；激光变换单元，其配置为改变所述激光反射镜反射的激光的能量分布和光束圆度；激光扫描振镜，其配置为使通过所述激光变换单元的激光能够移动；以及聚焦镜，其配置为：对所述激光扫描振镜输出的激光进行聚焦，以对要加工的钛合金膜片进行挖槽加工。2.根据权利要求1所述的利用红外皮秒超快激光的钛合金加工槽系统，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢万活，褚渊，
申请(专利权)人：苏州运达恒兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：