[发明专利]旋转硅铝靶材再制造的装置及其制备方法

权利要求书

1.一种旋转硅铝靶材再制造的制备方法，其中所述制备方法所用的装置包括支撑座，固定件，第二滑轨，激光加工单元，激光器和操控处理器，所述支撑座包括底座和支撑件，所述底座设在水平面，沿所述底座的一侧设有第一滑轨，所述支撑件的下端与所述底座另一侧相连，所述支撑件的上端朝竖直方向向上延伸，所述固定件的数量为两个，两个所述固定件沿所述第一滑轨间隔开平行设置，至少一个所述固定件可沿所述第一滑轨滑动和/或锁定，两个所述固定件的上端分别相对设有安装部，每个所述安装部设有轴向与所述第一滑轨长度方向相同的转动轴以将所述硅铝靶材管的两端分别安装在所述转动轴，所述转动轴能够绕其轴带动所述硅铝靶材管旋转，所述第二滑轨设在所述支撑件的上端朝向所述固定件的一侧，所述第二滑轨形成为条状且与所述第一滑轨间隔开平行相对设置，所述激光加工单元包括激光加工头、保护气喷嘴、氧气浓度检测模块、光斑温度检测模块，所述激光加工头设在所述第二滑轨上且可沿所述第二滑轨滑动和/或锁定，所述激光器与所述激光加工单元光纤连接，所述操控处理器与所述激光器电连接，所述氧气浓度检测模块、所述光斑温度检测模块均设在所述激光加工头的出光口的一侧的所述保护气喷嘴口处以检测出光口的氧气浓度和硅铝靶材表面的光斑温度，所述氧气浓度检测模块与所述操控处理器通讯连接以将出光口的氧气浓度信息反馈至所述操控处理器并控制激光器的启动和/或关闭，所述光斑温度检测模块与所述操控处理器通讯连接以将所述光斑温度信息反馈至所述操控处理器，并根据所述光斑温度信息反馈结果调整激光功率，所述旋转硅铝靶材再制造的制备方法特征在于，包括以下步骤：

S1、对残留的硅铝层表面进行预处理；

S2、对预处理后的硅铝层表面进行激光表面处理以使硅铝层表面熔化再结晶形成为分布有球状颗粒的表面；

S3、在激光表面处理后的硅铝层表面热喷涂硅铝粉末；

其中所述步骤S1包括：

S11、对残留的硅铝层表面依次进行喷砂处理和砂纸抛磨处理，其中喷砂砂粒为60目-100目，喷砂的压力为0.4Mpa-0.9Mpa，砂纸砂粒为60目-120目；

S12、擦拭硅铝层表面以除掉灰尘和磨屑；

S13、向衬管内注入容量为衬管内容积1/4-3/4的冷却水并将衬管两端分别用柱塞堵住；

其中所述步骤S2包括：

S21、将预处理后的硅铝靶材的两端分别安装固定在所述转动轴上；

S22、将激光加工头沿第二滑轨移动到硅铝靶材的一端，激光光束落到硅铝层的表面，将两个转动轴同向同速率转动以带动硅铝靶材沿其轴进行旋转，同时将激光加工头朝硅铝靶材的另一端滑动进行激光表面处理，以使激光加工路径形成为沿硅铝靶材的外周向旋转并延其长度方向延伸的第一螺旋线；

S23、对第一螺旋线之间的螺旋间距表面进行激光表面处理，即将激光加工头沿第二滑轨移动到硅铝靶材的一端，激光光束落到硅铝层的表面，将两个转动轴同向同速率转动以带动硅铝靶材沿其轴进行旋转，同时将激光加工头朝硅铝靶材的另一端滑动进行激光加工，以使激光加工路径形成为沿硅铝靶材的外周向旋转并延其长度方向延伸的第二螺旋线，第二螺旋线的中间部分位于第一螺旋线的螺旋间隙表面，第二螺旋线的两侧边缘部分分别与第一螺旋线重叠形成激光搭接面；

S24、将激光加工头依次滑动到硅铝靶材的两端分别对硅铝层两端进行激光表面处理，激光加工轨迹形成为分别位于硅铝层两端的第一圆环和第二圆环，第一圆环和第二圆环相对的一侧分别与第一螺旋线和第二螺旋线的端部重叠形成激光搭接面。

2.根据权利要求1所述的旋转硅铝靶材再制造的制备方法，其特征在于，所述步骤S22、所述步骤S23和所述步骤S24中激光表面处理的工艺参数范围均为：激光功率1600W-5000W，激光光束扫描速度1000mm/min-5000mm/min，激光光斑尺寸10x2mm-30x2mm，搭接宽度0.5mm-4mm，并在激光加工过程中通入惰性气体作为保护气，气体流量为5L/min-20L/min。

3.根据权利要求2所述的旋转硅铝靶材再制造的制备方法，其特征在于，步骤S24中激光表面处理的工艺参数为：激光功率2500W，激光光束扫描速度2500mm/min，激光光斑尺寸20x2mm，搭接宽度2mm。