【技术实现步骤摘要】
本技术属于机加工，涉及一种水导激光工件表面除水装置。
技术介绍
1、水导激光加工技术是一种先进的激光加工技术，其原理是利用激光在水与空气的界面上发生全反射的现象，将激光约束在直径几十微米的微细水射流中，水射流内保持极高的激光能量密度，可以用于实现材料去除加工。目前水导激光可以应用于新能源、智能电网、航空航天和电子制造等前沿领域中的半导体材料、陶瓷、硬质合金和复合材料等超硬脆性材料组成的核心器件加工，并展现出巨大的规模化应用前景。
2、水导激光加工的基本原理是将大功率脉冲激光束耦合到水射流之中后作用于工件表面实现加工的过程。一般是大功率的激光器采用光纤耦合输出方式，通过透镜聚焦到置于扁形的水腔底座的喷嘴，从喷嘴喷射出的柱状水射流导向激光作用于加工件表面。这种独特的激光与水射流耦合的加工方法会产生平行于切口断面的切缝，其不仅可以保证精密的加工精度，还可以确保加工区域保持冷却和干净。同时在加工过程中无需进行激光聚焦和距离控制。由于激光一直被约束在直径几十微米的水射流中，水射流中的激光能量密度与激光束腰位置处相近，因此整段稳定的水射流都可以用于材料的去除加工，所以水导激光在加工深孔、切割厚板材等方面，具有其他激光加工方式不可替代的优势。
3、对于水导激光的加工情景，和传统激光加工不同的是，加工过程中水始终存在。激光在水射流中传导实现工件的切割打孔等，但加工的同时，水射流的水也会在工件表面，孔内部，切缝里累积，工件上这些残留的水不及时排走，溅起的水流，会对传导激光的水射流造成干扰，水射流与工件接触部分的稳定性降低，
4、然而，现有技术的解决方法是：针对水导激光加工的特点，使用高压气枪进行手动单次吹气，能够把工件表面的水吹掉，但由于是手动控制气枪，很难控制合适的气流，既把水吹走又能够不影响水射流的稳定。并且在加工过程中，水射流处于运动状态，手动操作很难对准加工区域吹气，更重要的是存在一定的安全隐患。因此，需要一种水导激光工件表面除水装置来解决这一问题。
技术实现思路
1、本技术将吹气装置固定在水射流出口附近，并与工件呈一定的角度，可在水射流行进过程中进行吹气除水；同时配备负压吸水装置，将表面残留的水吸除，防止吹起的水再次回流聚集。与耦合头固定能够保持和水射流同步运动，增加了精准性和稳定性，解决了人为操作的安全问题。
2、本技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种水导激光工件表面除水装置，包括：激光光束、聚焦镜、耦合系统，激光光束用于激光切割实现材料去除加工待加工的工件，聚焦镜用于将激光光束进行聚焦，耦合系统用于将聚焦镜聚焦后的激光耦合到水射流中产生稳定的微细的激光水射流；
3、除水装置还包括：负压吸水管、同轴环形吹气装置，负压吸水管固定连接在耦合系统上，负压吸水管的下管口贴靠在工件加工处的上表面，负压吸水管的上管口对接有负压吸水装置；同轴环形吹气装置固定连接在耦合系统的发射激光水射流的照射面，同轴环形吹气装置的下管口为环形气管，同轴环形吹气装置的下管口同轴环绕在激光水射流周围，同轴环形吹气装置的下管口沿激光水射流的照射方向正对工件加工处的上表面，同轴环形吹气装置的上管口对接有高压气体释放装置；同轴环形吹气装置朝向工件加工处的上表面产生自上向下的环形高压气流，将激光水射流切割工件时溅起的水流向工件一侧压住，防止水流肆意反射飞溅，同时环形高压气流可以降低对加工处中心的激光水射流的影响；负压吸水管则随时负压吸除同轴环形吹气装置吹到工件上面残留的水并排出，以免积水对激光水射流造成影响。
4、优选的，所述同轴环形吹气装置上设有电控开关，电控开关与激光光束的发射控制开关联动；电控开关与发射控制开关配合，可在加工停留处进行更细小的点控吹气。
5、更优的，所述同轴环形吹气装置还电连接有图像识别装置，图像识别装置的摄像头正对工件的加工处；同轴环形吹气装置配合图像识别装置进行自动识别，自动清除深孔，深缝积水。
6、优选的，所述负压吸水管为下管口向下伸出的长度可调的水管；向下伸出长度可调的负压吸水管，可以调节高度以适应不同高度的加工场景，调节管口距离水射流加工位置最佳距离，将残余的水吸除。
7、本技术的有益效果是：
8、本技术通过同轴环形吹气装置在水射流行进过程中进行吹气除水，同时通过负压吸水管将工件表面残留的水吸除，防止吹起的水再次回流聚集；使得水导激光加工时残留的水的反射影响大大降低，同时能够及时除去工件表面聚集的水，而不需要人工去吹除或者引流，使得激光水射流在加工时不用先穿透水层再到达工件，大大降低了激光能量的损耗，使得水导激光加工除水更加安全、可靠、高效。
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1.一种水导激光工件表面除水装置，包括：激光光束(1)、聚焦镜(2)、耦合系统(3)，所述激光光束(1)用于激光切割实现材料去除加工待加工的工件(4)，所述聚焦镜(2)用于将所述激光光束(1)进行聚焦，所述耦合系统(3)用于将聚焦镜(2)聚焦后的激光耦合到水射流中产生稳定的微细的激光水射流(5)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种水导激光工件表面除水装置，其特征在于，所述同轴环形吹气装置(7)上设有电控开关，所述电控开关与激光光束(1)的发射控制开关联动。
3.根据权利要求2所述的一种水导激光工件表面除水装置，其特征在于，所述同轴环形吹气装置(7)还电连接有图像识别装置，所述图像识别装置的摄像头正对工件(4)的加工处。
4.根据权利要求1所述的一种水导激光工件表面除水装置，其特征在于，所述负压吸水管(6)为下管口向下伸出的长度可调的水管。
【技术特征摘要】
1.一种水导激光工件表面除水装置，包括：激光光束(1)、聚焦镜(2)、耦合系统(3)，所述激光光束(1)用于激光切割实现材料去除加工待加工的工件(4)，所述聚焦镜(2)用于将所述激光光束(1)进行聚焦，所述耦合系统(3)用于将聚焦镜(2)聚焦后的激光耦合到水射流中产生稳定的微细的激光水射流(5)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种水导激光工件表面除水装置，其特征在于，所述同...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫磊，李胜奇，
申请(专利权)人：陕西渥特镭铯机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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