一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法技术

本申请公开了一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，包括：移动步骤S1，切割步骤S2和微调步骤S3；移动步骤S1包括：将工件放置在第一样品台上，样品台与水平导轨滑动连接，用于可控制地带动工件沿水平导轨移动；切割步骤S2包括：激光发生器产生的光束经过第二反射镜，第二反射镜反射光束进入下方的聚焦模组，聚焦的激光束直射在下方工件上，完成打孔；微调步骤S3包括：调整第二反射镜在竖直导轨上的位置，使得反射光束对应的法线位置移动，进而反射光束进入聚焦模组的位置发生偏移，进一步地聚焦的激光束照射在工件上的位置发生偏移；本发明专利技术提出的基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，通过微调步骤S3作为移动步骤S1的偏移补偿方案。补偿方案。补偿方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法


[0001]本专利技术涉及激光切割领域，具体涉及一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法。

技术介绍

[0002]激光处理方法是利用高能激光束聚焦材料表面，产生物理或化学反应，形成切割。本质上是一种热处理方法，但由于工作时间短，热影响面积小，可以保证处理效果和速度。
[0003]现有的使用激光对陶瓷等高精度要求的材料进行打孔等处理的使用方法中，通常使用纳秒激光来打孔切割，以及使用X
‑
Y运动载台来移动待切割工件，然而纳秒激光切割会导致陶瓷工件截面电极区域发黑问题以及端面切割锥度问题，影响切割质量；而X
‑
Y运动载台中不同轴向的运动载台叠加在一起，下方的运动载台受挤压力更大，在需要用较低能量的激光来回切割数次，陶瓷工件频繁进行两向移动的过程中，下方的运动载台更容易发生故障，导致需要停工更换维修下方的运动载台，耽误工期。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]设计一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，包括：移动步骤S1，切割步骤S2和微调步骤S3；
[0007]所述移动步骤S1包括：将工件放置在第一样品台上，所述样品台与水平导轨滑动连接，用于可控制地带动所述工件沿所述水平导轨移动；
[0008]所述切割步骤S2包括：激光发生器产生的光束经过第二反射镜，所述第二反射镜反射光束进入下方的聚焦模组，聚焦的激光束直射在下方工件上，完成打孔；
[0009]所述微调步骤S3包括：调整所述第二反射镜在竖直导轨上的位置，使得所述反射光束对应的法线位置移动，进而所述反射光束进入所述聚焦模组的位置发生偏移，进一步地所述聚焦的激光束照射在工件上的位置发生偏移。
[0010]优选的，所述激光发生器的正下方安装有第一反射镜，所述第一反射镜用于将所述激光发生器产生的光束发射给所述第二反射镜。
[0011]优选的，所述竖直导轨包括第三导轨和第二样品台，所述第二样品台与所述第三导轨滑动连接，所述第二反射镜安装在所述第二样品台上，所述第二样品台用于带动所述第二反射镜沿所述第三导轨的方向移动。
[0012]优选的，所述聚焦模组固定安装在所述第二反射镜的正下方，与所述反射光线保持同一轴线方向，用于将所述反射光线转换成所述聚焦的激光束。
[0013]优选的，所述水平导轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一样品台与所述第二导轨滑动连接，用于带动所述工件沿所述第二导轨方向移动。
[0014]优选的，所述第一导轨和所述第二导轨轴线方向保持垂直，所述第二导轨放置在所述第一导轨上方，与所述第一导轨滑动连接，用于带动所述第一样品台沿所述第一导轨的方向移动，进而使得所述工件沿所述第一导轨方向移动。
[0015]优选的，所述第一导轨固定安装在基座的上端面上，所述基座上固定安装有框架，所述框架上方连接有激光发生器和所述第三导轨。
[0016]优选的，所述移动步骤S1中，所述第一导轨和所述第二导轨分别控制所述第一样品台上的工件向不同方向移动相对所述聚焦的激光束发生位移。
[0017]优选的，所述切割步骤S2中，所述第一反射镜与所述第二反射镜之间的光束与所述第三导轨的轴线方向保持垂直。
[0018]优选的，所述微调步骤S3中，所述第二反射镜沿所述第三导轨的方向移动，使得所述第一反射镜与所述第二反射镜之间的光束接触到所述第二反射镜的入射点位置变动，法线位置随之变化，进而使得第二反射镜反射出的反射光线相对所述聚焦模组移动。
[0019]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0020]本专利技术提出一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，装置正常工作时，通过移动步骤S1和切割步骤S2，调整工件在双向导轨上的位置，完成切割；在当水平导轨出现故障或底部导轨磨损时，通过微调步骤S3和切割步骤S2作为移动步骤S1无法顺利进行时的一种位移补偿方案，调整反射镜位置，使得反射光束对应的法线位置移动，进而反射光束进入聚焦模组的位置发生偏移，完成精确移动切割。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提出的皮秒激光刻蚀机床的结构图。
[0022]图例说明：
[0023]大理石基座1、龙门框架2、X轴运动导轨3、Y轴运动导轨4、Z轴运动导轨5、激光发生器6、激光第一反射镜7、激光第二反射镜8、激光聚焦模组9、聚焦的激光束10、第一样品台11，第二样品台12。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]参照图1，一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，包括：。
[0027]移动步骤S1，切割步骤S2和微调步骤S3；
[0028]移动步骤S1包括：将工件放置在第一样品台11上，样品台11与水平导轨滑动连接，用于可控制地带动工件沿水平导轨移动；
[0029]切割步骤S2包括：激光发生器6产生的光束经过第二反射镜8，第二反射镜8反射光束进入下方的聚焦模组9，聚焦的激光束10直射在下方工件上，完成打孔；
[0030]微调步骤S3包括：调整第二反射镜8在竖直导轨上的位置，使得反射光束对应的法线位置移动，进而反射光束进入聚焦模组9的位置发生偏移，进一步地聚焦的激光束10照射在工件上的位置发生偏移；微调步骤S3作为切割步骤S2中水平导轨出现故障时的备用方案。
[0031]皮秒激光切割机精度高，脉冲时间短，单个脉冲作用时间只有几个皮秒，因此其热效应很小，甚至可以忽略不计；与纳秒激光切割机相比，整个加工过程不需要重铸材料和清工工艺，激光能量的吸收更少地依赖于材料或波长。
[0032]激光发生器6的正下方安装有第一反射镜7，第一反射镜7用于将激光发生器6产生的光束，发射给第二反射镜8，第一反射镜7与第二反射镜8的镜面相对放置。
[0033]竖直导轨包括第三导轨5和第二样品台12，第二样品台12与第三导轨5滑动连接，第二反射镜8安装在第二样品台12上，第二样品台12用于带动第二反射镜8沿第三导轨5的方向移动，第三导轨5可设置为轴线沿Z轴方向的导轨。
[0034]聚焦模组9固定安装在第二反射镜8的正下方，与反射光线保持同一轴线方向，用于将反射光线转换成聚焦的激光束10。
[0035]水平导轨包括第一导轨3和第二导轨4，第一样品台11与第二导轨4滑动连接，用于带动工件沿第二导轨4方向移动，第一导轨3可设置为轴线沿X轴方向的导轨，第二导轨4可设置为轴线沿Y轴方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，其特征在于，包括：移动步骤S1，切割步骤S2和微调步骤S3；所述移动步骤S1包括：将工件放置在第一样品台(11)上，所述样品台(11)与水平导轨滑动连接，用于可控制地带动所述工件沿所述水平导轨移动；所述切割步骤S2包括：激光发生器(6)产生的光束经过第二反射镜(8)，所述第二反射镜(8)反射光束进入下方的聚焦模组(9)，聚焦的激光束(10)直射在下方工件上，完成打孔；所述微调步骤S3包括：调整所述第二反射镜(8)在竖直导轨上的位置，使得所述反射光束对应的法线位置移动，进而所述反射光束进入所述聚焦模组(9)的位置发生偏移，进一步地所述聚焦的激光束(10)照射在工件上的位置发生偏移。2.根据权利要求1所述的基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，其特征在于：所述激光发生器(6)的正下方安装有第一反射镜(7)，所述第一反射镜(7)用于将所述激光发生器(6)产生的光束发射给所述第二反射镜(8)。3.根据权利要求2所述的基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，其特征在于：所述竖直导轨包括第三导轨(5)和第二样品台(12)，所述第二样品台(12)与所述第三导轨(5)滑动连接，所述第二反射镜(8)安装在所述第二样品台(12)上，所述第二样品台(12)用于带动所述第二反射镜(8)沿所述第三导轨(5)的方向移动。4.根据权利要求1所述的基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，其特征在于：所述聚焦模组(9)固定安装在所述第二反射镜(8)的正下方，与所述反射光线保持同一轴线方向，用于将所述反射光线转换成所述聚焦的激光束(10)。5.根据权利要求3所述的基于皮秒激光刻蚀机床的陶瓷打孔方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红星，张福平，姜巍，王文强，杨振伟，
申请(专利权)人：江苏先进光源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：