[发明专利]一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备系统及方法

权利要求书

1.一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备系统，其特征在于，包括抽放气装置、超声振动装置、激光发生装置、三维微位移平台、保护罩；

三维微位移平台上表面固定安装有基板，聚合物固定安装于基板上表面，保护罩固定安装于基板上表面且将聚合物包围，保护罩顶部为可开闭式，保护罩表面设有气孔，抽放气装置与气孔连接，抽放气装置用于抽出保护罩内气体以及将惰性气体持续输入至保护罩内，激光发生装置设置于保护罩顶部外侧，激光发生装置用于发出相应角度激光以对聚合物进行烧蚀，超声振动装置与基板连接，通过超声振动装置以使基板产生超声振动，并将超声振动传递至聚合物底部。

2.根据权利要求1所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备系统，其特征在于，超声振动装置包括超声发生器、超声振动转换器，超声发生器与超声振动转换器一端连接，超声振动转换器另一端与基板连接。

3.根据权利要求1所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备系统，其特征在于，激光发生装置包括多组激光发生器，通过多组激光发生器以在聚合物上阵列形成相应激光照射角度的多个烧蚀点。

4.一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将基板固定安装于三维微位移平台上表面，将聚合物固定安装于基板上表面，并将基板与超生振动装置连接；

S2、将保护罩固定安装于基板上表面以将聚合物包围，闭合保护罩顶部，抽出保护罩内气体以使保护罩内真空，真空后持续输入惰性气体至保护罩内；

S3、打开超声振动装置，以使基板产生超声振动，并将超声振动传递至聚合物底部；

S4、打开保护罩顶部，并控制激光发生装置发出相应角度激光以对聚合物进行烧蚀；

S5、控制三维微位移平台位移，以间接控制激光烧蚀的扫描速率、方向，以在聚合物上制备相应的烧蚀结构。

5.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，步骤S4中，激光发生装置包括多组激光发生器，通过控制多组激光发生器，以在聚合物上阵列形成相应激光照射角度的多个烧蚀点。

6.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，输入的惰性气体为氩气，所述氩气纯度为99.99％，输入氩气的流量为5L/min。

7.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，步骤S3中，超声振动装置包括超声发生器、超声振动转换器，超声发生器发出相应功率的超声波，并通过超声振动转换器以将超声波转换成超声振动；且超声波的功率区间为0W-500W，超声振动频率为3KHZ，超声振动振幅为0μm-10μm。

8.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，步骤S4中，激光的脉冲重复频率为1kHz、输出功率为4W、波长为800nm、脉冲宽度为400fs。

9.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，步骤S5中，三维微位移平台在X、Y、Z轴的位移范围分别为30mm、15mm、15mm，三维微位移平台在X、Y、Z轴的单位定向移动精度均为1μm、移动速度均为0.1mm/s–2.0mm/s。

10.根据权利要求4所述的一种超声辅助激光烧蚀聚合物表面成形的制备方法，其特征在于，步骤S1之前还包括步骤：将聚合物放入超声波清洗机中进行清洗，清洗完毕后对聚合物进行干燥。