一种激光切割棱镜的方法技术

本申请实施例属于激光加工领域，涉及一种激光切割棱镜的方法。所述激光切割棱镜的方法，包括如下步骤：将棱镜主体置于平台上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器；调整第一激光器的激光焦距以及加工工艺参数；设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线；控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，以在棱镜主体分割出棱镜成品。本申请第一激光器对棱镜主体切割时，即便入射到棱镜主体侧面的激光经反射后向另一侧面照射，也不会切割到第一激光器还未切割的部分，使第一激光器对棱镜主体另一侧进行切割时可以打断，使棱镜主体与棱镜成品的切割端面平整。的切割端面平整。的切割端面平整。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割棱镜的方法


[0001]本申请涉及激光加工
，更具体地，涉及一种激光切割棱镜的方法。

技术介绍

[0002]棱镜是由透明材料(通常为玻璃)作成的光学仪器，传统棱镜切割技术采用线切割，用金属丝上下移动配上研磨液，来一点一点的切割，直至切离开棱镜，线切割的效率低、精度低，且切割后的棱镜端面粗糙，需要二次加工，导致生产时间长、生产成本高。
[0003]随着激光技术的不断发展，也有采用激光切割技术对棱镜进行切割的，激光器从左至右移动使激光作用于棱镜上，但光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中)，入射到棱镜侧面的激光经反射后向棱镜另一侧面照射，反射的激光把未切割的位置先切割了，被切割过的位置变为不透明，待激光器切割后续位置时激光光束无法正常通过，故而切割效果不好，导致棱镜切割端面粗糙，进而需要二次加工，导致生产时间长、生产成本高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种激光切割棱镜的方法，旨在解决现有技术中棱镜切割端面粗糙，需要二次加工，而导致生产时间长、生产成本高的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种激光切割棱镜的方法，采用了如下所述的技术方案：
[0006]一种激光切割棱镜的方法，用于在棱镜主体上分割出棱镜成品，所述方法包括如下步骤：
[0007]将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器；
[0008]调整第一激光器的激光焦距以及加工工艺参数；
[0009]设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线；
[0010]控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，以在棱镜主体分割出棱镜成品。
[0011]进一步地，所述将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器的步骤之前，所述激光切割棱镜的方法还包括：
[0012]在棱镜主体未正对第一激光器的所有侧面上涂覆透光层。
[0013]优选地，所述透光层为矿物油。
[0014]具体地，所述设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线的步骤具体包括：
[0015]第一切割路径以棱镜主体的轴线作为起点，朝向棱镜主体的一侧延伸，直至到达棱镜主体一侧的边缘，接着回到起点，而后朝向棱镜主体的另一侧延伸，直至到达棱镜主体另一侧的边缘并作为第一切割路径的终点。
[0016]进一步地，所述控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，以在棱镜主体分割出棱镜成品的步骤之后，所述激光切割棱镜的方法还包括：
[0017]调整第二激光器的激光焦距以及加工工艺参数；
[0018]设置棱镜主体所需的第二切割路径，第二切割路径的起点为第一切割路径上的任意一点；
[0019]控制第二激光器射出的激光光束沿第二切割路径移动，对棱镜主体和棱镜成品进行裂片，使棱镜主体与棱镜成品分离。
[0020]具体地，所述设置棱镜主体所需的第二切割路径，第二切割路径的起点为第一切割路径上的任意一点的步骤具体包括：
[0021]第二切割路径与第一切割路径的位置一致，第二切割路径以第一切割路径上的任意一点为起点，朝向棱镜主体一侧的边缘延伸，直至到达棱镜主体一侧的边缘，接着回到起点，而后朝向棱镜主体另一侧延伸，直至到达棱镜主体另一侧的边缘并作为第二切割路径的终点。
[0022]具体地，所述调整第二激光器的激光焦距以及加工工艺参数的步骤具体包括：
[0023]第二激光器为二氧化碳激光器，第二激光器射出的第一道激光光束的焦点位于棱镜主体入射面的上方，第二激光器的激光焦距不变，第二激光器的激光切割速度为25
‑
70mm/s、激光脉冲频率为15
‑
50kHz、激光功率为20
‑
40W、脉宽为3
‑
200纳秒。
[0024]进一步地，所述将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器的步骤之前，所述激光切割棱镜的方法还包括：
[0025]根据棱镜主体的形状及尺寸制作用于固定棱镜主体的治具。
[0026]具体地，所述调整第一激光器的激光焦距以及加工工艺参数的步骤具体包括：
[0027]第一激光器为红外激光器，第一激光器射出的第一道激光光束的焦点位于棱镜主体的轴线，第一激光器的激光焦距不变，第一激光器的激光切割速度为50
‑
200mm/s、激光脉冲频率为100
‑
200kHz、激光功率为30
‑
40W、脉宽为5
‑
10皮秒。
[0028]与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：
[0029]本申请实施例中，所述激光切割棱镜的方法所述激光切割棱镜的方法首先将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器，棱镜主体的入射面可以倾斜设置，但棱镜主体的入射面需要正对第一激光器设置，以保证第一激光器射出的激光与棱镜主体的入射面垂直设置，使第一激光器射出的第一道激光光束射入棱镜主体时不与棱镜主体产生夹角，进而不产生反射；然后，调整第一激光器的激光焦距以及加工工艺参数，使棱镜主体处于第一激光器的激光焦点的位置上，使第一激光器射出的激光光束能将棱镜主体打断；接着，设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线，当棱镜主体的入射面正对第一激光器且第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线时，第一激光器射出的第一道激光光束将棱镜主体要进行切割处的横截面(即第一激光器射出的激光光束要沿第一切割路径作用于棱镜主体时的切割端面)分割成大小形状一致的两部分；最后，控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，被第一激光器射出的第一道激光束打断的位置变为不透明，进而第一激光器射出的激光光束沿着第一切割路径向棱镜主体任意一侧移动时，即便入射到棱镜主体侧面的激光束经反射后向棱镜主体另一侧面照射，也无法穿过不透明位
置，故不会切割到第一激光器还未切割的部分，第一激光器将棱镜主体的一侧切割好后，对棱镜主体的另一侧进行切割，由于棱镜主体的另一侧未被反射的激光切割，故第一激光器的光束可以打断棱镜主体的另一侧，使棱镜主体的切割端面平整，第一激光器射出的激光光束继续沿第一切割路径切割棱镜主体的另一侧，第一激光器将棱镜主体的另一侧也切割好，从而在棱镜主体分割出棱镜成品，本申请切割后的棱镜主体与棱镜成品的切割端面平整，无需进行二次加工，减少生产时间和生产成本，本申请在第一激光器的高速切割下能保证边缘平整、垂直性佳和内损伤低。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割棱镜的方法，用于在棱镜主体上分割出棱镜成品，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器；调整第一激光器的激光焦距以及加工工艺参数；设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线；控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，以在棱镜主体分割出棱镜成品。2.根据权利要求1所述的激光切割棱镜的方法，其特征在于，所述将棱镜主体置于平台的治具上，且以棱镜主体中能覆盖所有侧面的一面作为入射面，入射面正对第一激光器的步骤之前，所述激光切割棱镜的方法还包括：在棱镜主体未正对第一激光器的所有侧面上涂覆透光层。3.根据权利要求2所述的激光切割棱镜的方法，其特征在于，所述透光层为矿物油。4.根据权利要求1所述的激光切割棱镜的方法，其特征在于，所述设置棱镜主体所需的第一切割路径，第一切割路径的起点为棱镜主体的轴线的步骤具体包括：第一切割路径以棱镜主体的轴线作为起点，朝向棱镜主体的一侧延伸，直至到达棱镜主体一侧的边缘，接着回到起点，而后朝向棱镜主体的另一侧延伸，直至到达棱镜主体另一侧的边缘并作为第一切割路径的终点。5.根据权利要求1所述的激光切割棱镜的方法，其特征在于，所述控制第一激光器射出的激光光束沿第一切割路径移动，对棱镜主体进行切割，以在棱镜主体分割出棱镜成品的步骤之后，所述激光切割棱镜的方法还包括：调整第二激光器的激光焦距以及加工工艺参数；设置棱镜主体所需的第二切割路径，第二切割路径的起点为第一切割路径上的任意一点；控制第二激光器射出的激光光束沿第二切割路径移动，对棱镜主体和棱镜成品进行裂片，使棱镜主体与棱镜成品分离。6.根据权利要求5所述的激光切割棱镜的方法，其特征在于，所述设...

【专利技术属性】
技术研发人员：路伟博，李文顺，曹智刚，郭林豪，杨睿涵，蔡伟，朱高翔，李少荣，谢圣君，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：