[发明专利]一种低温环境可调的激光加工装置及其加工方法

权利要求书

1.一种低温环境可调的激光加工装置，其特征在于，包括：激光发射系统(1)、激光传输光路(2)、光束扫描装置(3)、低温控制装置(4)、隔热装置(5)和控制系统(6)，其中，

所述激光发射系统(1)用于产生激光束；所述激光传输光路(2)用于将所述激光束进行光束整形并传输到光束扫描装置(3)；所述光束扫描装置(3)用于控制整形后的激光束按照目标轨迹运动，并将其聚焦到工件上，实现设定形状的激光加工形貌；

所述低温控制装置(4)包括深冷箱(401)、液氮输送系统和第一常温气体输送系统，所述液氮输送系统和所述第一常温气体输送系统均与所述深冷箱(401)连接，用于向所述深冷箱(401)内按照预设比例输送液氮和常温气体以控制所述深冷箱(401)内的温度；所述深冷箱(401)内设置有工件安装位；

所述隔热装置(5)覆盖在所述深冷箱(401)的开口处；所述隔热装置(5)采用多层透光玻璃结构，且所述隔热装置(5)与第二常温气体输送系统连接，所述第二常温气体输送系统用于向所述多层透光玻璃结构形成的腔室内部输送常温气体；所述整形后的激光束通过所述双层透光玻璃结构照射到工件(7)表面；

所述控制系统(6)用于实现对所述激光发射系统(1)、光束扫描装置(3)、液氮输送系统、第一常温气体输送系统和第二常温气体输送系统的控制。

2.根据权利要求1所述的低温环境可调的激光加工装置，其特征在于，所述深冷箱(401)上设置有深冷箱液氮进气口(402)、深冷箱常温气体进气口(403)、深冷箱出气口(404)、深冷箱泄压阀(405)、温度传感器(406)和深冷箱进气口挡板(407)，所述深冷箱(401)内设置有工作台(408)，其中，

所述深冷箱液氮进气口(402)和深冷箱常温气体进气口(403)设置在所述深冷箱(401)的一侧壁上，所述深冷箱液氮进气口(402)与所述液氮输送系统连接，所述深冷箱常温气体进气口(403)与所述第一常温气体输送系统连接；

所述深冷箱出气口(404)设置在所述深冷箱(401)的另一侧壁上；所述深冷箱泄压阀(405)设置在所述深冷箱出气口(404)上；

所述温度传感器(406)设置在所述深冷箱(401)的侧壁上，且通过温度转换模块(20)连接所述控制系统(6)；

所述深冷箱进气口挡板(407)设置在所述深冷箱(401)的内壁上且位于所述深冷箱液氮进气口(402)和深冷箱常温气体进气口(403)附近；

所述工作台(408)位于所述深冷箱(401)的底部，且所述工作台(408)上设置有压片夹(409)，所述压片夹(409)用于将工件(7)固定在所述工作台(408)上。

3.根据权利要求2所述的低温环境可调的激光加工装置，其特征在于，所述工作台(408)底部与所述深冷箱(401)底部之间间隔1-2mm；

所述工作台(408)的材料包括铜。

4.根据权利要求2所述的低温环境可调的激光加工装置，其特征在于，所述液氮输送系统包括液氮容器(410)、液氮传输管(411)、第一压力表(412)、第一电磁阀(413)，所述第一常温气体输送系统包括常温气体容器(414)、第一常温气体传输管(415)、第二压力表(416)、第二电磁阀(417)，其中，

所述液氮容器(410)通过所述液氮传输管(411)连接所述深冷箱液氮进气口(402)连接，所述第一压力表(412)、第一电磁阀(413)沿液氮传输方向依次设置在所述液氮传输管(411)上，所述第一电磁阀(413)连接所述控制系统(6)；

所述常温气体容器(414)通过所述第一常温气体传输管(415)连接所述深冷箱常温气体进气口(403)，所述第二压力表(416)、第二电磁阀(417)沿常温气体传输方向依次设置在所述第一常温气体传输管(415)上，所述第二电磁阀(417)连接所述控制系统(6)。