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用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法技术

技术编号:41392669 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 19:15
本发明专利技术涉及一种用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,包括以下步骤:建立光学系统,所述光学系统包括激光器、四棱锥镜以及凸透镜;所述激光器发射的激光依次穿过四棱锥镜和凸透镜,所述四棱锥镜对入射激光进行分束,所述凸透镜对彼此分离的激光束进行汇聚,形成矩形脉冲干涉光斑阵列,矩形脉冲干涉光斑阵列由多个干涉光斑组成;采用所述矩形脉冲干涉光斑阵列,单次冲击在待毛化表面形成多个毛化凹坑;待毛化表面与所述矩形脉冲干涉光斑阵列作相对二维随机运动,以实现待毛化表面的高效无序激光毛化。本发明专利技术通过采用所述矩形脉冲干涉光斑阵列,单次冲击在待毛化表面形成多个毛化凹坑,提高了激光毛化的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,特别涉及用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法


技术介绍

1、近年来,由于汽车、电子设备等行业发展迅速,优质冷轧带钢的需求随之提升,用户对于冷轧带钢的性能和质量要求也逐渐提高。钢材在冷轧过程中产生较大的塑性形变,提高了钢材的屈服点。冷轧后的带钢厚度尺寸精确、表面平滑。优质冷轧带钢产品,不仅需要具有优良的材料品质,表面质量也需要符合严格的要求,确保带钢具有优良的表面涂装性能。影响冷轧带钢表面质量的关键是轧辊性能。轧辊是轧机上使带钢产生连续塑性变形的主要工作部件,主要由辊身、辊颈和轴头三部分组成,辊身是实际参与带钢轧制的部分,其表面一般具有光滑圆柱形或带轧槽结构,在电机带动下对带钢进行轧制。

2、光滑表面的轧辊由于其表面摩擦系数较小,易造成带钢表面擦伤与划伤。轧辊毛化技术首先需要对轧辊进行研磨、抛光,以基本达到或接近镜面水平,然后利用毛化处理技术,在辊面形成具有一定数量和深度的微坑分布,产生特殊的表面毛化状态,使轧制的带钢获得更优良的表面性能。

3、轧辊毛化技术提高了冷轧带钢附加价值,激毛化技术是目前最先进的毛化技术之一。但与机械喷丸毛化、电火花毛化等技术相比,激光毛化技术效率低;提高激光毛化技术生产效率,是激光毛化技术工业化应用需要解决的关键技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于一种用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,通过采用矩形脉冲干涉光斑阵列,单次冲击在待毛化表面形成多个毛化凹坑,以提高激光毛化的效率。

2、为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,包括以下步骤:

3、建立光学系统,所述光学系统包括激光器、四棱锥镜以及凸透镜;所述激光器发射的激光依次穿过四棱锥镜和凸透镜,所述四棱锥镜对入射激光进行分束,所述凸透镜对彼此分离的激光束进行汇聚,形成矩形脉冲干涉光斑阵列,矩形脉冲干涉光斑阵列由多个干涉光斑组成;

4、采用所述矩形脉冲干涉光斑阵列,单次冲击在待毛化表面形成多个毛化凹坑;

5、待毛化表面与所述矩形脉冲干涉光斑阵列作相对二维随机运动,以实现待毛化表面的高效无序激光毛化。

6、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,

7、矩形脉冲干涉光斑阵列的尺寸随四棱锥镜的参数、凸透镜参数和/或激光波长的改变而变化;干涉光斑的总数随四棱锥镜的参数和/或激光波长的改变而变化。

8、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,

9、当调整四棱锥镜的角度后,根据四棱锥镜的角度调整四棱锥镜与凸透镜之间的间距,此时矩形脉冲干涉光斑阵列的尺寸发生改变,干涉光斑的总数发生改变。

10、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,

11、当调整凸透镜的焦距后,根据凸透镜的焦距调整四棱锥镜与凸透镜之间的间距,此时矩形脉冲干涉光斑阵列的尺寸发生改变,干涉光斑的总数不变。

12、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,

13、当激光波长发生改变后,根据激光波长调整四棱锥镜与凸透镜之间的间距,此时矩形脉冲干涉光斑阵列的尺寸发生改变,干涉光斑的总数发生改变。

14、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,四棱锥镜和凸透镜根据激光能量确定材料。

15、优选的,在所述用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法中,四棱锥镜为bk7玻璃、石英玻璃或融石英玻璃,凸透镜为bk7玻璃、石英玻璃或融石英玻璃。

16、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

17、(1)本专利技术通过采用所述矩形脉冲干涉光斑阵列,单次冲击在待毛化表面形成多个毛化凹坑,提高了激光毛化的效率。

18、(2)本专利技术通过调整及优化所述光学系统结构,最终得到了均匀度高的矩形脉冲干涉光斑阵列。

19、(3)本专利技术的矩形脉冲干涉光斑阵列能量损耗小。

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【技术保护点】

1.一种用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,

3.如权利要求2所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,

4.如权利要求2所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,

5.如权利要求2所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,

6.如权利要求1所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,四棱锥镜和凸透镜根据激光能量确定材料。

7.如权利要求6所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,四棱锥镜为BK7玻璃、石英玻璃或融石英玻璃,凸透镜为BK7玻璃、石英玻璃或融石英玻璃。

【技术特征摘要】

1.一种用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,

3.如权利要求2所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,

4.如权利要求2所述的用于高效无序激光毛化的矩形脉冲干涉光斑阵列实现方法,其特征在于,<...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓晓旭
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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