[发明专利]一种电场磁场耦合辅助激光打孔方法及装置

摘要

本发明提供了一种电场磁场耦合辅助激光打孔方法，包括如下步骤：（1）将工件装夹在电场磁场耦合辅助激光打孔装置上；（2）通过控制电路控制旋转磁场生成单元和电场生成单元的分别产生旋转磁场和旋转电场，且电场方向时刻与磁场方向保持垂直；（3）开启激光器，激光器产生的激光束通过聚焦透镜作用于工件的表面，同时向工件的表面吹气，使工件在旋转磁场、旋转电场、激光束和热电离气体的共同作用下完成激光打孔。该方法利用带电粒子在磁场中的运动原理，及旋转磁场在导体中产生的自感电流，控制激光打孔过程中产生的等离子体及熔融金属的运动，以实现优化激光打孔效果的目的。同时本发明还提供了一种电场磁场耦合辅助激光打孔装置。

主权项

一种电场磁场耦合辅助激光打孔方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将工件（13）装夹在电场磁场耦合辅助激光打孔装置上；所述电场磁场耦合辅助激光打孔装置包括电源（1）、控制电路（2）、旋转磁场生成单元（3）、工件装夹单元（6）和电场生成单元（7）；所述电源（1）通过电缆（4）与控制电路（2）相连，控制电路（2）通过导线（5）分别与旋转磁场生成单元（3）和电场生成单元（7）连接，工件装夹单元（6）固定在旋转磁场生成单元（3）和电场生成单元（7）的水平中心位置；所述旋转磁场生成单元（3）用于产生旋转磁场，由线圈（8）、铁芯（18）和底座（17）组成，所述底座（17）为圆槽形，在底座内壁上设有均匀分布的6个铁芯（18），每个铁芯（18）间相隔60°，铁芯（18）两两相对，线圈（8）缠绕在铁芯（18）上，且线圈（8）缠绕方向一致，使两两相对的线圈（8）产生的磁极相异；所述电场生成单元（7）用于产生旋转电场，由电板（9）、电板支架（14）和导线（5）组成，所述电板支架（14）呈圆周均布在底座（17）内，每个电板支架（14）间相隔60°，电板支架（14）两两相对，且每个电板支架（14）与相邻铁芯（18）成30°夹角，电板（9）固定在电板支架（14）上；所述工件装夹单元（6）包括工件夹具（16）和紧定螺钉（10），所述工件夹具（16）固定在底板（17）中心上，处于旋转磁场生成单元（3）和电场生成单元（7）的中心位置，工件夹具（16）上设有紧定螺钉（10）；工件（13）通过紧定螺钉（10）固定在工件夹具（16）上；步骤2：通过控制电路（2）控制旋转磁场生成单元（3）和电场生成单元（7）的工作，使旋转磁场生成单元（3）产生旋转磁场，同时电场生成单元（7）产生旋转电场，且电场方向时刻与磁场方向保持垂直；步骤3：开启激光器，激光器产生的激光束（11）通过聚焦透镜（12）作用于工件（13）的表面，同时向工件（13）的表面吹气，使工件（13）在旋转磁场、旋转电场、激光束和热电离气体的共同作用下完成激光打孔。