一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法技术

本发明专利技术公开了一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法，涉及激光加工技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法


[0001]本专利技术涉及激光加工
，具体地说，涉及一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法
。

技术介绍

[0002]在激光加工过程中，制作大面积高密度微孔阵列时，由于微孔的直径小
、
数量庞大且孔间距较小，存在着材料局部热积累的问题，从而导致材料碳化
、
变形和烧蚀等不良情况
。
在加工过程中，除了热积累，热量还伴随着热扩散
。
因此，在制作相邻微孔时需要考虑前一个微孔产生的热量是否完全扩散，以避免热积累
。
然而，仅仅追求完全消除热积累而忽略加工时间会大大降低加工效率
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法，不仅能够高效制作大面积高密度微孔阵列，同时考虑热积累问题，从而提高加工效率
。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：
[0005]①
使用矩形分割法对加工区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种激光制作大面积高密度微孔阵列的方法，其特征在于包括以下步骤：
①
使用矩形分割法对加工区域进行网格划分，通过图像识别得到标准模块与非标准模块
(S1)
；
②
针对标准模块，基于模拟退火算法解决广义旅行商问题，进行打孔顺序路径的优化，通过多次迭代获得一个条最优路径
(S2)
；或
③
对于非标准模块，通过解决带约束的旅行商问题进行路径优化，两个临近的非标准模块不连续加工
(S3)
；
④
将每个模块看作单个单元，通过步骤
②
、
③
获取的优选路径进行激光加工，解决基于带约束条件的旅行商问题对加工区域的所有模块的加工顺序进行规划，得到一条优选路径，即再次划分模块
(S4)。2.
根据权利要求1所述的激光制作大面积高密度微孔阵列的方法，其特征在于所述步骤
①
(S1)
的具体过程如下：
A、
使用矩形分割法对
L
×
W
的待加工平面进行分割，分割为
N
×
N
大小的多个模块，其中
L
表示待加工平面的长度，
W
表示待加工平面的宽度，
N
表示单个标准模块的一条边上的微孔个数
(S11)
；
B、
结合激光加工设备光学光斑的大小确定待加工的单个微孔的大小和相邻微孔之间的间距，从而进一步确定每个模块内的微孔个数
(S12)。3.
根据权利要求1所述的激光制作大面积高密度微孔阵列的方法，其特征在于所述步骤
②
S2
的具体过程如下：
a、
在单个标准模块内规划一条随机路径，模块内的每一个加工单位即微孔遍历一次，这条路径为初始路径，命名为
R1(S21)
；
b、
通过实验获取
R1
的热累积最高温度
(T
R1
)
和加工时间
(t
R1
)(S22)
；
c、
随机交换
R1
路径中的两个随机点的位置获取一条新的路径，命名为
R2
，通过实验获取的热累积最高温度
(T
R2
)
和加工时间
(t
R2
)(S23)
；
d、
比较
T
R1
和
T
R2
，以及
t
R1
和
t
R2
，如果
T
R1
<T
R2
，且
t
R1
<t
R2
,
则
R2
路径弃用，通过随机交换
R1
路径中的两个随机点的位置获取一条新的路径即不同于弃用过的路径，命名为
R2
；如果
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曦照，刘海星，许杰，何昊键，王文博，高嘉琦，杨春勇，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：