[发明专利]一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法及装置

摘要

本发明提供一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法及装置，包括步骤S1、准备待清洗材料，待清洗材料表面有膜层厚度为d0的氧化膜；步骤S2、将待清洗材料置于三维移动平台上，聚焦透镜的焦平面；步骤S3、调节激光光束方向，使其平行于待清洗材料表面的法线方向；步骤S4、设置激光参数，包括设置激光能量和确定激光搭接率；步骤S5、激光清洗待清洗材料：脉冲激光器发射脉冲激光，扫描待清洗材料表面，激光器发射的光束通过聚焦透镜后，被待清洗材料表面上的氧化膜所吸收，氧化膜的物质转化为急剧膨胀的等离子体，远离表面并被去除，同时产生冲击波，冲击波使氧化膜变成碎片后清除。实现铝合金氧化膜高效且有效的去除。

主权项

1.一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、准备待清洗材料(7)，待清洗材料(7)为铝合金，待清洗材料(7)表面有膜层厚度为d0的氧化膜(6)；步骤S2、将待清洗材料(7)置于三维移动平台(8)上，聚焦透镜的焦平面；步骤S3、调节激光光束方向，使激光光束平行于待清洗材料(7)表面的法线方向；步骤S4、设置激光参数，包括设置激光能量和确定激光搭接率，其中设置激光能量：根据氧化膜(6)的膜层厚度d0，选取待清洗材料(7)的激光清洗功率J，此时J＝J0+ΔJ，J0为单次去除干净材料表面氧化层的激光清洗阈值功率，ΔJ为设置的激光清洗功率与激光清洗阈值功率的差值，且0≤ΔJ<50×104W/cm2；确定激光搭接率：通过激光控制板(2)设置激光的扫描速度ν和重复频率f，确定扫描激光搭接率D是激光光斑直径，d为相邻激光光斑中心之间的距离；当ΔJ取值满足条件0≤ΔJ<50×104W/cm2时，激光搭接率η与ΔJ的关系为:η＝△J×10-7；步骤S5、激光清洗待清洗材料：脉冲激光器(3)发射脉冲激光扫描待清洗材料(7)表面，脉冲激光器(3)发射的光束通过聚焦透镜(5)后，被待清洗材料(7)表面上的氧化膜(6)所吸收，氧化膜(6)的物质转化为急剧膨胀的等离子体，远离表面并被去除，同时产生冲击波，冲击波使氧化膜(6)变成碎片后清除。