一种提高板材激光打孔质量的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107695542A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201710724761.5(22)申请日2017.08.22(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人任乃飞夏凯波石春晖王后孝王亮(51)Int.Cl.B23K26/382(2014.01)B23K26/60(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种提高板材激光打孔质量的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种提高板材激光打孔质量的装置及方法，涉及激光制造领域，该装置把包括底座、底座螺栓孔、大支架螺栓、大支架、大支架螺栓孔、小支架螺栓、小支架、锁紧螺栓、橡胶块、上盖板、工件、下盖板、支承板。大支架和小支架的安装位置可调，可以实现不同厚度不同长度工件的激光打孔需求，特别适用于板材的激光打孔。同时提供了采用上述装置的一种提高板材激光打孔质量的方法；该方法解决了激光打孔存在孔口飞溅物较多，孔口微裂纹，孔口喇叭状形貌，孔出口存在飞溅物残留等问题。减小微孔锥度，提高微孔圆度。CN107695542ACN107695542A权利要求书1/1页1.一种提高板材激光打孔质量的装置，其特征在于，包括底座(1)、大支架(4)、小支架(7)、锁紧螺栓(8)、橡胶块(9)、上盖板(10)、下盖板(12)和支承板(13)；所述底座(1)上对称安装有大支架(4)，大支架(4)为L型结构；且大支架(4)与底座(1)通过螺栓连接；所述大支架(4)之间且设置在底座(1)上有支撑板(13)；大支架(4)垂直于底座(1)端上设置有小支架(7)，小支架(7)为L型结构；小支架(7)平行于底座(1)端上安装有锁紧螺栓(8)；所述锁紧螺栓(8)上安装有橡胶块(9)。2.根据权利要求1所述的一种提高板材激光打孔质量的装置，其特征在于，所述支撑板(13)上从下至上依次设置有下盖板(12)、工件(11)和上盖板(10)；且上盖板(10)通过橡胶块(9)压紧。3.根据权利要求1所述的一种提高板材激光打孔质量的装置，其特征在于，所述大支架(4)通过大支架螺栓(3)与底座(1)相连接；小支架(7)通过小支架螺栓(6)与大支架(4)相连接。4.根据权利要求1至3任一项所述的基于一种提高板材激光打孔质量的装置的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤一)在工件(11)的上表面与下表面设置上盖板(10)和下盖板(12)；步骤二)将工件(11)设置在支承板(13)上；步骤三)通过锁紧螺栓(8)将工件(11)锁紧；步骤四)进行加工。5.根据权利要求4所述的一种提高板材激光打孔质量的方法，其特征在于：所述步骤一)有三种方案，可根据实际加工情况选择；方案一：在工件(11)上表面设置上盖板10；方案二：在工件(11)下表面设置下盖板12；方案三：在工件(11)上下表面设置上盖板10和下盖板12。6.根据权利要求4所述的一种提高板材激光打孔质量的方法，其特征在于：所述上盖板(10)厚度大于下盖板(12)厚度。7.根据权利要求4所述的一种提高板材激光打孔质量的方法，其特征在于：所述上盖板(10)和下盖板(12)的上表面与下表面需进行磨抛处理，与工件(11)接触的面，其表面粗糙度需控制在：Ra＜0.08μm，与工件(11)非接触面表面粗糙度控制在：0.04μm＜Ra＜0.08μm；上盖板(10)和下盖板(12)与工件(11)的贴合方式可以通过锁紧螺栓(8)直接锁紧，或者在接触面涂上一层粘结剂，然后通过锁紧螺栓(8)锁紧，加工完通过相应的清洗剂将粘结剂清除，取出工件(11)。8.根据权利要求4所述的一种提高板材激光打孔质量的方法，其特征在于：所述上盖板10和下盖板12可采用镀膜方式获得，为物理气相沉积(PVD)或者化学气相沉积(CVD)；膜的层数可以为多层，总膜厚控制在50-150μm。2CN107695542A说明书1/4页一种提高板材激光打孔质量的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及先进激光制造领域，尤其是一种提高板材激光打孔质量的装置及方法。背景技术[0002]激光微孔制造技术是指利用脉冲激光束照射工件表面，因为聚焦后的激光束能量密度极高，在焦点位置的温度会瞬间达到数千摄氏度，工件材料在这种高温的作用下会被迅速的熔化、汽化，这时汽化的金属会带着熔融的金属喷射而出从而形成了孔。[0003]激光微孔制造技术是一种新型特种加工技术，具有加工速度快、经济效益高、加工材料范围广、无污染等优点，尤其在航天航空工业的激光群孔加工中具有明显的优势。但激光打孔存在孔口飞溅物较多，孔口微裂纹，孔口喇叭状形貌，孔出口存在飞溅物物残留等问题。针对这些问题，国内外研究者大多从工艺优化的方面，通过改变激光加