一种动态聚焦超快激光切割方法技术

本发明专利技术提供了一种动态聚焦超快激光切割方法，该方法利用超快激光进行加工，激光束先经过透镜组件实现准直和动态扩束，再经过聚焦镜实现激光聚焦平面沿光束传播方向的上下移动，同时，激光沿预定切割线扫描，并采用与聚焦光束同轴的高压辅助气体吹除激光作用区域等离子体，最终实现被加工材料的切割。本发明专利技术利用超快激光进行切割，热影响小、加工精度高；采用动态聚焦策略解决切割截面锥角过大问题，提高加工质量；激光束沿预定切割线移动方向的后侧切缝完全切穿，高压辅助气体由切缝处吹除等离子体，提高激光能量利用率和切割效率。提高激光能量利用率和切割效率。提高激光能量利用率和切割效率。

【技术实现步骤摘要】
一种动态聚焦超快激光切割方法


[0001]本专利技术涉及一种超快激光切割方法，属于激光加工


技术介绍

[0002]超快激光具有脉宽极短、瞬时功率极高、与材料相互作用时间极短的特点，热影响小、大大提高加工精度。超快激光加工技术被越来越多地运用到金属或非金属材料的切割中，能够对材料进行设定形状的切割。目前，超快激光切割技术多采用焦平面固定、逐层刻蚀去除的方法使材料汽化实现切割。然而，随着去除深度的增加，远离焦平面方向的激光能量密度逐渐降低，去除截面锥角变大、去除深度趋于饱和，切缝精度低、切割板材厚度受限。针对这一问题，通过激光焦平面逐层下移提高切缝精度及切割深度。此时，超快激光诱导产生的等离子体聚积在切口和切缝内部，造成等离子屏蔽，阻碍激光能量沿激光束入射方向进一步传播，降低激光能量利用率。同时，切口的等离子体也会造成激光加工过程中的二次聚焦，改变光束的聚焦位置，造成无法切割或者切缝形状不规则，导致切割精度降低。为了解决等离子体屏蔽的问题，超快激光切割技术通过结合超声气体辅助、液体辅助或真空环境等方法避免等离子体屏蔽效应及加工过程中产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态聚焦超快激光切割方法，其特征在于，包括：提供待切割板材；提供激光源，其能够产生超快激光的激光束；引导激光束经过透镜组件实现准直和动态扩束；使用聚焦镜实现激光聚焦平面沿光束传播方向的上下移动，同时，激光沿预定切割线扫描，并采用高压辅助气体吹除激光作用区域等离子体，最终实现被加工材料的切割。2.根据权利要求1所述的一种动态聚焦超快激光切割方法，其特征在于：所述待切割板材的厚度为0.4
‑
5mm。3.根据权利要求1所述的一种动态聚焦超快激光切割方法，其特征在于：所述超快激光的脉宽为100fs
‑
10ps。4.根据权利要求1所述的一种动态聚焦超快激光切割方法，其特征在于：所述透镜组件为动态聚焦透镜系统、液晶变焦透镜或声光可变焦透镜其中的一种。5.根据权利要求1所述的一种动态聚焦超快激光切割方法，其特征在于：所述激光束的焦点沿光轴方向上下移动的频率为100Hz<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婷，黄彩丽，张海洲，蔺晓超，杨诗瑞，邱文旺，沈君阳，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：