[发明专利]一种抑制激光冲击强化中薄型板材变形的方法和装置

权利要求书

1.一种抑制激光冲击强化中薄型板材变形的装置，其特征在于，所述装置包括激光发生器，反射镜，聚焦透镜，压边块，约束层，板材，多孔衬板，排气阀，抽气泵，真空腔，压力传感器，吸收层，中心控制系统，数控工作平台；所述真空腔固定在数控工作平台上，真空腔内设有压力传感器，真空腔外接抽气泵和排气阀，多孔衬板位于真空腔上，板材安装在多孔衬板上，板材上设有能量吸收层和约束层，压边块位于约束层上周边位置；中心控制系统连接激光发生器和压力传感器，激光发生器发出的激光依次经过反射镜，聚焦透镜对板材进行冲击强化。

2.使用如权利要求1所述装置抑制激光冲击强化中薄型板材变形的方法，其特征是，对板材在激光冲击过程中可能产生的凸起和凹陷变形加以抑制，采用真空腔和多孔衬板以及压边块来对板材进行冲击过程中的变形进行抑制，具体步骤如下：

A、对板材进行预处理；

B、在板材表面贴上能量吸收层；

C、将贴好吸收层的板材放置在多孔衬板上，并在板材的上方放置约束层；

D、用压边块将板材固定好；

E、在中心控制系统上设置相应的真空腔内所需的压力值，使得真空腔内外压差在10⁴-10⁵pa范围内，通过真空腔内的压力传感器反馈到控制系统中来控制抽气泵进行工作达到所设置的压力值；

F、根据冲击所需的参数进行调节激光发生器的参数，并编译程序控制数控工作平台的运动；

G、对板材进行冲击强化处理，完成后并进行清洗处理。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用多孔衬板和压边块对板材的强度进行增强，抑制板材在冲击过程中的凹陷变形，采用真空腔与外界的大气形成的压力差来抑制冲击过程中的凸起变形。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中预处理，即采用金相砂纸将待处理板材进行逐级磨削处理后，并用抛光机进行抛光，然后放在酒精溶液中用超声波清洗机清除表面的灰尘与油渍。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤B中，能量吸收层为铝箔、黑漆或黑胶带。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤C中，多孔衬板为辅助肋板，多孔衬板上均布有通孔，通孔直径为2mm；通孔的作用是使板材受到真空腔与大气压差的压力抑制板材的变形，同时多孔衬板的支承能够增强韧性板材的强度；约束层（5）为K9光学玻璃、有机玻璃、硅胶或合成树脂。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤D中，压边块的设置是为了对板材的四周进行固定，增大板材的刚性。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤E中，真空腔是密封结构，且内部的真空度是能够进行调节的；真空腔内的压力传感器能够实时的检测腔内的压力值，通过反馈到中心控制系统（ 13） 中来对抽气泵进行控制。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤F中，激光器采用的单脉冲Nd：YAG激光器，工作参数为：波长1064nm，脉冲宽度5-10ns，单次脉冲能量1.5-10J，光斑半径1-3mm，光斑搭接率50％。