[发明专利]一种激光辅助加热长脉冲激光打孔装置及其方法

摘要

本发明公开了一种激光辅助加热长脉冲激光打孔装置及其方法，包括长脉冲激光器、第一扩束器、CCD相机、反射平面镜、透射/反射平面镜、凸透镜、第二扩束器、连续激光器、长脉冲激光控制器、连续激光控制器、工件、夹具、可移动工作台、工作台控制器和计算机；采用激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其主要原理是在长脉冲激光器对工件加工之前，加工过程中以及加工之后的一段时间，采用连续激光器对工件上表面要加工区域进行加热，即在激光打孔过程起到预热和缓冷的作用。本发明有效的缓解了目前长脉冲激光打孔后孔壁上易出现微裂纹的现象，使工件具有更高的加工质量。

主权项

1.一种激光辅助加热长脉冲激光打孔装置的打孔方法，其特征在于，所述激光辅助加热长脉冲激光打孔装置包括长脉冲激光器(9)、第一扩束器(8)、CCD相机(15)、反射平面镜(7)、透射/反射平面镜(6)、凸透镜(10)、第二扩束器(5)、连续激光器(4)、长脉冲激光控制器(11)、连续激光控制器(3)、工件(13)、夹具(12)、可移动工作台(14)、工作台控制器(2)和计算机(1)；所述CCD相机(15)位于最上方、且与计算机(1)电连接，CCD相机(15)正下方依次放置反射平面镜(7)、透射/反射平面镜(6)、凸透镜(10)和工件(13)；所述工件(13)固定在夹具(12)上，所述夹具(12)的底部固定在可移动工作台(14)上；所述长脉冲激光器(9)、第一扩束器(8)和反射平面镜(7)依次位于同一光路上；所述长脉冲激光控制器(11)的一端与长脉冲激光器(9)电连接，另一端与计算机(1)电连接；所述连续激光器(4)、第二扩束器(5)和透射/反射平面镜(6)依次位于另一光路上；所述连续激光控制器(3)的一端与连续激光器(4)电连接，另一端与计算机(1)电连接；所述工作台控制器(2)的一端与可移动工作台(14)电连接，另一端与计算机(1)电连接；在长脉冲激光器(9)对工件(13)加工之前、加工过程中以及加工之后的一段时间，采用连续激光器(4)对工件(13)上表面要加工区域进行加热，所述打孔方法具体包括以下步骤：S1、对工件(13)表面进行研磨抛光处理；S2、将工件(13)固定在夹具(12)上，夹具(12)固定在可移动工作台(14)上；S3、在CCD相机(15)监测下，利用工作台控制器(2)控制可移动工作台(14)，调整工件(13)的位置；S4、通过连续激光控制器(3)设定连续激光器(4)输出用于加热作用的低能量连续激光束的输出参数；S5、通过长脉冲激光控制器(11)设定长脉冲激光器(9)输出用于打孔作用的高能量脉冲激光束的输出参数；S6、打开连续激光器(4)对工件(13)待加工位置进行加热，加热时间由计算机(1)控制；S7、加热一段时间后，打开长脉冲激光器(9)对工件(13)待加工位置输出长脉冲激光束，在材料加工区域形成小孔；S8、关闭长脉冲激光器(9)并在间隔一段时间后关闭连续激光器(4)；S9、在CCD相机(15)监测下，利用工作台控制器(2)控制可移动工作台(14)移动到下一个位置；S10、重复以上步骤，对工件(13)下一个位置进行加工。