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[发明专利]一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置-CN202310881008.2在审
发明人： 王后孝;李锐;汪结涛;于国强;阮文熙 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01N1/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置，包括工作台、基板、镶嵌模具、镶嵌模具夹紧机构、添加器和添加器夹紧机构；镶嵌模具由四个镶嵌模具边框构成，镶嵌模具夹紧机构由主夹具和副夹具构成，添加器内置搅拌叶片用于混合液态树脂和固化粉，添加器夹紧机构用于调节添加器的位置；镶嵌时，样品置于镶嵌模具内，通过镶嵌模具夹紧机构推动镶嵌模具边框调节镶嵌面积，通过添加器夹紧机构调节添加器的位置，液态树脂和固化粉在添加器内部充分混合后流入镶嵌模具，凝固脱模后完成镶嵌。本发明操作简单方便，镶嵌面积可调，适用于不同尺寸样品的冷镶嵌，解决了不同尺寸样品冷镶嵌频繁更换模具的问题，提高了镶嵌效率，降低了镶嵌成本。
一种镶嵌尺寸调式方法装置

[发明专利]一种双光束超快激光高效微纳加工方法及装置-CN202310840619.2在审
发明人： 王后孝;于国强;李锐;阮文熙 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B23K26/352 文献下载
摘要：本发明提供了一种双光束超快激光高效微纳加工方法及装置，该装置包括计算机操控系统、超快激光器、激光分束单元、CCD监测系统、吸尘装置、吸附平台、真空泵以及蜗轮丝杆升降平台。本发明采用激光分束单元将超快激光分束，分束后的折射光束与透射光束经过装有衰减器和光闸的不同光路，分别调控两束激光的能量，同时利用CCD监测系统收集超快激光加工反射信号，通过计算机操控系统控制两束超快激光，实现对工件不同位置进行单工位或双工位划切、打孔、光刻等相同或不同种类的高效微纳加工与实时监测的目的。同时，通过内置吸尘装置将超快激光烧蚀废料及时吸除，从而有效消减烧蚀废料对入射激光的光学屏障效应，进一步提高加工效率。
一种光束激光高效加工方法装置

[发明专利]一种基于双重空化效应提高激光加工微孔内壁质量的方法-CN202210185938.X有效
发明人： 王后孝;徐烨;郑宏宇;吴永玲;雷盼珂 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B23K26/356 文献下载
摘要：本发明设计了一种基于双重空化效应提高激光加工微孔内壁质量的方法，该方法基于“激光空化‑超声空化”双重空化效应对激光加工的微孔进行后处理强化，双重空化效应可以产生大量的空泡，空泡溃灭产生的局部冲击波效应使微孔内壁的残余拉应力变为压应力，且可以改善微孔内壁残余压应力的分布，减少孔壁微裂纹的产生趋势，有效减少甚至阻止微裂纹的产生，从而有效提高微孔区域的力学性能。激光空化精准定位在微孔加工区域，可以保证对微孔内壁区域进行空化强化作用。超声空化可以产生大量的空泡，弥补激光空化作用下空泡数量少的缺陷。该方法还运用水温调节的方式，减小空泡的最大直径值，使空化作用效果更加明显、有效。此外，超声振动还起到超声清洗及细化晶粒作用，有助于进一步减少激光制孔带来的缺陷，拓宽了激光制孔应用领域。
一种基于双重效应提高激光加工微孔内壁质量方法

[发明专利]一种用于太阳能电池片的飞秒激光高效无损精密划片方法及装置-CN202210920691.1在审
发明人： 王后孝;梁皓杰;于国强;李锐 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2022-08-02 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于太阳能电池片的飞秒激光高效无损精密划片方法及装置，该装置包括电源、电路控制器、激光产生与聚焦单元、工件吸装单元、抽气单元、惰性辅助气流吹气装置。本发明采用飞秒激光对太阳能电池片进行划槽微加工，划片更精准，槽壁表面光洁，无热影响、应力、变形及微裂纹。通过抽气单元将真空吸盘阵列孔内的空气抽出，形成局部真空，将薄脆的太阳能电池片完好无损地牢牢吸附于移动式吸装平台上。设置了惰性辅助气流轴向吹气装置，在飞秒激光划片过程中即时吹除激光烧蚀的工件废料，减少了烧蚀废料与光致等离子体对入射激光的屏障影响，同时避免了氧化问题，从而实现了飞秒激光对太阳能电池片进行高效无损精密划片的目的。
一种用于太阳能电池激光高效无损精密划片方法装置

[发明专利]一种基于惰性气体加热仓内置电场的激光打孔装置及方法-CN202210973495.0在审
发明人： 王后孝;汪结涛;李锐;于国强 -专利权人：山东理工大学;江苏大学
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于惰性气体加热仓内置电场的激光打孔装置及方法，这种装置主要包括激光打孔系统、惰性气体加热仓、机床运动系统、电场系统和数控系统，其方法是先将工件置于惰性气体加热仓中预热，然后激发惰性气体加热仓内置电场，进行激光打孔。本发明避免了工件在激光打孔过程中容易产生的氧化反应和氮化反应，大幅消减了激光打孔件上的光致局部温度梯度及残余应力，减弱了光致等离子体对入射激光的屏障效应以及吸收、反射、折射与散射作用，改善了激光束的能量密度分布，增大了入射激光的有效热输入，从而同时提升了激光打孔的质量与效率。
一种基于惰性气体加热内置电场激光打孔装置方法

[实用新型]一种基于激光连续清洗的钢板自动化抛光装置-CN202221256425.5有效
发明人： 王后孝;汪结涛;梁皓杰 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B24B21/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于激光连续清洗的钢板自动化抛光装置，包括机床、激光清洗单元、抛光单元、升降装置、推杆装置，激光清洗单元控制激光器高精度的三维移动，升降装置设在抛光单元下方，推杆装置安装在机床侧壁上，置于升降装置正前方；本实用新型结构简单，设计新颖，将激光清洗与抛光相结合，能够实现钢板的连续自动化激光清洗及抛光过程，在保证清洗抛光质量的前提下大幅降低了人工操控成本，显著提高了工件清洗和抛光的效率。
一种基于激光连续清洗钢板自动化抛光装置

[发明专利]一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台-CN202210776106.5在审
发明人： 王后孝;汪结涛;张圣韬;刘炜程;王志文 -专利权人：山东理工大学;江苏大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本发明提供了一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括壳体、弹簧、金属立柱群、底板、锁紧装置和盖板。所述金属立柱群，用于支撑和固定工件；所述壳体和盖板，用于封装夹具；所述底板与激光机床的运动平台通过螺栓紧固连接，底板上设有凹槽管，用于引导立柱上下滑动；所述锁紧装置包含隔板和十字螺钉，十字螺钉穿过壳体侧面的螺纹孔与隔板相连接，用于固定金属立柱的水平位置。本发明利用金属立柱的升降，可对多种形状尺寸的不规则中小型工件进行支撑与固定，解决了三维曲面形状工件激光加工时遇到的装夹难题，具有操作简便、省时省力、节省成本、通用性强、成本效益高等优点，适用于大多数复杂零件的激光加工场合，实现了大幅缩减装夹固定平台的设计制作周期和成本、显著提高激光加工效率、降低激光加工难度的目的。
一种三维任意曲面轮廓工件激光加工支撑固定平台

[发明专利]一种高速监拍光磁复合加工瞬态过程的装置-CN202210352633.3在审
发明人： 王后孝;徐烨;雷盼珂;郑宏宇;吴永玲 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速监拍光磁复合加工瞬态过程的装置，该装置包括激光加工单元、磁场辅助单元和实时监测单元。磁场辅助单元可调控激加工过程中等离子体的运动、形态、密度及分布，从而改善激光加工质量，提高激光加工效率。实时监测单元可对激光加工过程中的瞬态过程及物理现象进行便捷直观的实时观测、记录与分析。本发明设计的激光加工系统，可实现激光打孔、激光切割与激光焊接三种激光加工方式。
一种高速监拍光磁复合加工瞬态过程装置

[发明专利]一种外加轴向电场与侧向气流协同辅助激光打孔的装置及方法-CN202210192503.8在审
发明人： 王后孝;刘蛟;郑宏宇;雷盼珂;吴永玲;于文慧;刘炜程 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2022-03-01 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明提供了一种外加轴向电场与侧向气流协同辅助激光打孔的装置及方法，包括激光打孔系统、轴向电场辅助单元和侧向气流辅助单元，所述激光打孔系统用于工件的微孔加工；所述轴向电场辅助单元对称安装在工件两侧，用于在工件附近产生轴向电场，且所述轴向电场辅助单元与所述激光打孔系统的激光喷嘴同轴；所述侧向气流辅助装置安装在工件左侧，用于产生风场气流。本发明通过外加轴向电场的辅助作用，可对等离子体中带电粒子密度和等离子体的运动形态产生影响，减弱等离子体对入射激光的屏障效应与散射作用，提高激光利用效率。通过侧吹气流的辅助作用，可吹除材料蒸气，间接的减少了等离子体的生成，同时侧向气流可加速工件表面的气流运动，避免热量累计，减小热影响区，进一步提高激光打孔的质量与效率。
一种外加轴向电场侧向气流协同辅助激光打孔装置方法

[发明专利]一种电容器电极箔的多光束超快激光连续精密均匀布孔方法及装置-CN202111579553.3在审
发明人：陈建军;汪结涛;薛海燕;王后孝;梁皓杰 -专利权人：江苏荣生电子有限公司;江苏大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明公开了一种电容器电极箔的多光束超快激光连续精密均匀布孔方法及装置，涉及激光打孔技术领域，包括多光束振镜系统、电极箔自动送样单元和电极箔自动切样单元；所述多光束振镜系统可以产生多束激光束从而对电极箔进行打孔；所述电极箔自动送样单元用来将电极箔输送到多光束振镜系统产生的激光束下方；所述电极箔自动切样单元用来对已打孔的电极箔进行切割。本发明利用空间光调制器对光束的调控弥补了单光束打孔效率低的缺陷，能够在短时间内加工出高质量的密集群孔，大大提高了电极箔打孔的质量和效率，同时采用自动送、切样装置实现电极箔连续激光打孔，实现了送样、激光精密均匀布孔与切样的自动化、连续化及一体化。
一种电容器电极光束激光连续精密均匀方法装置

[发明专利]一种使用水基旋转磁场辅助飞秒激光层进式螺旋切孔的装置及方法-CN202111043093.2在审
发明人： 王后孝;梁皓杰;汪结涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： B23K26/122 文献下载
摘要：本发明公开了一种使用水基旋转磁场辅助飞秒激光层进式螺旋切孔的装置及方法，涉及激光制造与加工领域，激光辐照在工件上，工件置于水中，磁场相对工件旋转运动；在旋转磁场的作用下，对工件进行激光切孔。本发明通过在水下制孔，减少了激光制孔过程中的热影响，加入磁场可以削弱制孔过程中等离子体的影响，提高激光打孔效率。
一种使用旋转磁场辅助激光层进式螺旋装置方法

[发明专利]一种水基超声振动耦合磁场辅助的激光加工装置及方法-CN201910387067.8有效
发明人： 王后孝;单佳欣;徐烨 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-05-10 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明提供了一种水基超声振动耦合磁场辅助的激光加工装置，包括机床底座、聚焦装置和龙门立柱，所述机床底座上放置加工台，所述加工台上装夹工件，所述龙门立柱可移动安装在加工台两侧；所述龙门立柱的横梁上设有可移动的工作滑块，所述工作滑块上安装聚焦装置，用于产生激光；还包括磁场辅助单元和水基超声振动辅助单元，所述磁场辅助单元安装工作滑块上，且位于聚焦装置旁，用于在激光焦点附近产生磁场；所述水基超声振动辅助单元位于工件底部，用于产生超声振动。本发明利用水基超声振动和磁场的耦合作用，有效减弱等离子体对入射激光束的屏蔽效应和散射作用，提高切割厚板的熔深与激光加工盲孔的孔深，同时加速熔渣去除，有效消减残余应力。
一种超声振动耦合磁场辅助激光加工装置方法

[发明专利]一种利用等离子体制备沙漏形孔的双脉冲激光打孔装置及方法-CN201910462708.1有效
发明人：任乃飞;高福强;王后孝;夏凯波;石春辉;李涛;田佳男;宋诗文;柳苏洋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-05-30 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用等离子体制备沙漏形孔的双脉冲激光打孔装置及方法，涉及激光打孔领域，激光器A、激光器B发出的激光束经分束器分束后聚焦透镜聚焦后辐照在工件上，工件正下方设置有酚醛塑料制备的基板；工件设置在工作台上，调整工件的位置使得工件要要加工的孔的位置置于激光束的正下方，并在工件下方设置酚醛塑料制备的基板；开始双脉冲激光打孔，使用两个激光器，并确保两个激光器发出的激光束的相位不同，激光器发出的激光经分束器分束后再经聚焦透镜聚焦后辐照在工件上；双脉冲激光作用工件上的孔，穿过孔的激光束遇到酚醛塑料制备的基板后形成等离子体，等离子体与孔的出口发生作用，改变孔出口附近的孔径，完成沙漏形孔的制备。
一种利用等离子体制备沙漏脉冲激光打孔装置方法

[发明专利]一种基于水下打孔改善制孔质量的激光打孔装置及方法-CN201910439605.3有效
发明人：任乃飞;宋诗文;王后孝;夏凯波;石春辉;李涛;高福强;范永胜 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于水下激光打孔改善制孔质量的激光打孔装置及方法，涉及激光打孔领域，激光头发出的激光束与工件的三维位置可改变，所述激光头包括第一平面反射镜、半波片、第二平面反射镜、空间光调制器、1/4波片、第三平面反射镜和聚焦透镜；激光器经激光头发射的激光束辐照射到第一平面反射镜上，经第一平面镜反射反射到半波片上后再由第二平面反射镜反射到空间光调制器上；经过1/4波片后再次辐照到第三平面反射镜上，经聚焦透镜聚焦后辐照在工件上。通过设计改变激光器的结构及在工件上方添加叉指电极来解决现有技术中存在的重铸层和毛刺问题。
一种基于水下打孔改善质量激光装置方法

[发明专利]一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法-CN201910656148.3有效
发明人：任乃飞;宋诗文;王后孝;夏凯波;石春辉;李涛;田佳男;高福强 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-07-19 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： B23K26/362 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法，涉及激光打孔领域，三台激光器分别发射不同波长的激光，经过半透镜组合的光路形成一束复色光。复色光在光泵和单向透光镜以及部分反射镜组合产生的光谐振腔中来回振荡从而发生受激辐射，经聚焦透镜后产生间距极小的三个焦点。旋转工作台带动工件旋转配合三个焦点进行激光加工；利用反射镜和半透镜组合设计了第二条条光路，第二条光路同样含有三个不同波长的激光。通过光学测距仪测得的竖直孔深以及孔距工件各边的距离，可以在空间上打出任意角度的相交孔。激光在工件和电极板之间的静电场产生空气放电。通过上述技术，可以快速精确的加工空间相交孔，提高效率并改善制孔质量。
一种基于激光放电改善质量打孔装置方法

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