[实用新型]一种用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光在液相中的加工及表面处理技术领域，特别涉及一种用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置。

背景技术

激光诱导化学沉积技术，就是利用激光的热效应或光效应来增强或激发化学镀过程，从而在金属、半导体或绝缘基体上不用掩膜而实现微区金属镀覆的新技术。作为一种新型的RP成型工艺，基于激光诱导化学液相沉积（LCLD）的系统具有许多非常显著的优点，如：支持金属或合金直接成型，能够在常温下工作，成型的热变形相对较小，材料的使用范围广等。专利201610828398.7“一种采用激光干涉诱导电化学沉积制备周期性图案化Fe₃O₄纳米粒子的方法”，该专利中涉及的激光干涉诱导电化学沉积设备只适合于X-Y-Z移动平台上进行，才能做出涉及整个面的图案，同时激光需要从侧面射出，实验对设备要求较高，适用范围窄。

激光诱导空化，当激光作用在液体中或者与处在液体中的靶材相互作用时，会产生高温高压的等离子体，并伴随着冲击波的产生和液体环境内部压力差的变化，从而形成了空泡的产生、发展和溃灭的过程。激光诱导空泡具有脉动特性，空泡经历若干次脉动过程，每一次脉动都伴随着辐射冲击波和高速微射流的产生。激光空化产生的冲击波去除了表明微米级甚至亚微米级的颗粒，其清洗效果明显优于超声清洗，同时该技术也可以和激光冲击强化一样应用在材料表面强化方面。专利201420107394.6“一种基于激光诱导空化的金属表面强化装置”该专利中所用的装置无法维持液面的高度，当激光持续照射时，液体持续蒸发，必然导致液面下降，这对激光产生的空泡大小有影响。专利201410788099.6“一种激光诱导空化泡进行表面改性的装置和方法”该专利中的装置复杂，成本较高。专利201110173606.1“利用激光空化微射流冲压成型微细零件的装置及方法”该专利中的装置存在无法维持液面的高度，液体蒸发产生的蒸汽对激光器的使用寿命有不利影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置，其结构简单，成本低，操作方便，可靠性强。

本实用新型的技术方案为：一种用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置，包括盛装有工作液体的容器、氧化铝块、氧化铝螺丝、氧化铝螺母、石英烧杯或石英方缸和环形泡沫；所述氧化铝块、氧化铝螺丝、氧化铝螺母、石英烧杯或石英方缸和环形泡沫均置于容器内；所述氧化铝块为两块，其设有两个与氧化铝螺丝相匹配的通孔，所述氧化铝螺丝通过氧化铝螺母配合固定工件在两块氧化铝块之间；所述石英烧杯或石英方缸安装在氧化铝块上方，所述环形泡沫介于盛装有工作液的容器和石英烧杯或石英方缸之间，用于固定石英烧杯或石英方缸。

优选地，所述环形泡沫处还夹有一层保护膜。

优选地，所述石英烧杯或石英方缸底部具有高透明度及均匀性。

一种用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置，包括以下步骤：

（1）将工件放在两块氧化铝块之间，确定好工件表面与氧化铝块表面之间的距离，用氧化铝螺丝配合氧化铝螺母固定工件；

（2）将固定好的工件放入容器中，将石英烧杯或石英方缸底部平放在氧化铝块表面，倒入一定量可以浸没石英烧杯或石英方缸底部的工作液体，高出底部5mm左右；

（3）将环形泡沫和保护膜套入石英烧杯或石英方缸外部，起到固定作用；

（4）将装配好的装置放在移动平台上进行激光诱导化学沉积及空化处理。

本实用新型的有益效果是：

1、该装置结构简单，成本低，操作方便，可靠性强，只需要有X-Y方向的移动平台即可处理工件的整个上表面，普遍适用于激光诱导化学沉积及激光诱导空化处理。

2、环形泡沫和保护膜能够固定石英烧杯或者石英方缸，起到维持工作液体与工件表面的高度不变，同时还起到密封作用，保护了激光器免受处理过程中产生蒸汽的影响。

3、通过该装置制备的工件表面镀层均匀，结合力好。

附图说明

图1为本实用新型用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置的结构示意图。

图2为氧化铝螺丝穿过氧化铝块配合氧化铝螺母固定工件的结构示意图。

图3为为本实用新型用于激光诱导化学沉积及空化处理的装置使用状态示意图。

附图标记：容器1、氧化铝块2、氧化铝螺丝3、氧化铝螺母4、工件5、石英烧杯或石英方缸6、环形泡沫7、工作液体8、工件上表面液体高度9。

具体实施方式