[发明专利]一种指尖封严片皮秒超快激光切割质量控制方法

权利要求书

1.一种指尖封严片皮秒超快激光切割质量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将板材装夹在皮秒超短脉冲激光机床的夹具上，装夹面平面度小于0.06mm；

步骤2：利用皮秒超短脉冲激光机床切割形成指尖缝和定位孔，切割时根据板厚分层切割，每层采用不同的切割速度；

步骤3：采用分弧段切割的方式切割外圆和内圆，切割顺序为：外圆、内圆、内圆、外圆，即先采用对称交错的切割方式切割外圆形成多个间隔的弧段槽，然后采用同样的方式切割内圆形成多个间隔的弧段槽，再采用同样的方式切割内圆剩余的弧段，最后采用同样的方式切割外圆剩余的弧段；弧段切割时根据板厚分层切割，每层采用不同的切割速度；

外圆和内圆的弧段数量根据下列公式确定：

其中，s为外圆和内圆的弧段数量，n为指尖缝的数量，i为正整数，每个弧段所对应的圆心角α为：

其中，为了保证弧段能够脱落，弧段宽度；

采用对称交错的切割方式切割外圆形成多个间隔的弧段具体为：

1）选取某一指尖缝的中心线延长线同外圆轮廓线交点处作为切割的起始位置；

2）切割轨迹在板材所在的XY平面内沿该弧段轮廓顺时针或逆时针绕行，同时激光每沿弧段轮廓绕行一次，沿板厚Z方向下降δmm，其中，为板厚，t为分层数，直到将该弧段的每层都切割完成，弧段脱落形成弧段槽；

3）切割完上一弧段后，绕中心线旋转角度后，重复2）切割下一弧段，直到外圆形成多个相互间隔的弧段槽，其中。

2.如权利要求1所述的指尖封严片皮秒超快激光切割质量控制方法，其特征在于，步骤3中采用同样的方式切割内圆形成多个间隔的弧段槽时，首先选取某一外圆弧段的末端所在半径和内圆轮廓线交点作为内圆的切割起始位置。

3.如权利要求1所述的指尖封严片皮秒超快激光切割质量控制方法，其特征在于，每层采用不同的切割速度具体为：

时：当切割轨迹位于板厚上段15%区域时，采用低切割速度完成切割；当切割轨迹位于板厚上段15%至75%区域时，采用高切割速度完成切割；当切割轨迹位于板厚下段25%区域时，采用中速完成切割；

时，当切割轨迹位于板厚上段25%区域时，采用中切割速度完成切割；当切割轨迹位于板厚上段25%至75%区域时，采用高切割速度完成切割；当切割轨迹位于板厚下段25%区域时，采用低切割速度完成切割；

时，当切割轨迹位于板厚上段25%区域时，采用高切割速度完成切割，不要求切穿；当切割轨迹位于板厚上段25%至75%区域时，采用中切割速度完成切割；当切割轨迹位于板厚下段25%区域时，采用低切割速度完成切割。

4.如权利要求1所述的指尖封严片皮秒超快激光切割质量控制方法，其特征在于，所述步骤1中的皮秒超短脉冲激光机床的激光器输出波长为532nm，重复频率为200KHz，输出平均功率为20W。