[发明专利]一种扫描激光切割

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于切割涂装或多层工件的方法，其中激光束具有低平均功率与高峰值功率或高脉冲以沿切割路径扫描若干转。

背景技术

激光切割是使用激光去切割材料的技术，并且通常用在工业制造上。

激光切割原理是将输出的高功率激光引导至被切割的材料。然后，材料会熔化、燃烧或蒸发以留下具有高品质的表面抛光的边缘。

虽然激光切割相对于机器切割的优点会随着情况不同而改变，但是重要的因素如下：不会物理接触(因为没有会被材料污染或污染材料的切割的边缘)、切割形状的弹性化以及更高的精度(因为激光没有磨损)。由于激光系统具有小的热影响区，故被切割材料的扭曲机会较小。一些材料通过传统方式切割也非常困难或不可能。

传统上的，金属片(如车身上的)在切割之前会被涂装。这是因为大多数切割技术都会产生热量，这种热量对靠近切割边缘的涂料产生破坏效果。由于靠近切割处的上升的温度会导致长期腐蚀点增加，不同的涂层会彼此分离也并非不常见。冲压是一种用于在已经涂装的金属片上制造孔的方法。然而，在可视区域冲压技术很难实现，因为会在车体上有大的变形风险。激光切割涂装材料(如涂装车身)有许多优点。很多时候在车身涂装前就知道了终端客户，并且决定采用一些附件和附加设备。通过在车辆离开生产线的最后时刻切割一些客户选择的可选的孔如GPS导航天线、尾翼、纵梁及各种塑料铸件等的孔，可以将白车身的变型减至最少，因此也在最后组装前使储存区域最小。装配与导向孔可以在完成与涂装后的车身上切割，以消除孔的几何分层与偏差来制造更合适的零件同时也减少用于组装和调整的人力。

然而，当用传统的激光切割程序切割涂装材料时，有时也能观察到靠近切割边缘的热影响区。

一种用来防止产生这些增加的腐蚀点的方法是使用具有低平均功率同时带有高峰值功率或高脉冲的激光器。激光器必须具有很高的光束质量及扫描光学器件以沿着设计的切割边缘或切缝扫描激光束。多次扫描将在形成切口的同时在涂层上释放最小的热量，因此减轻了长期腐蚀的问题。

发明内容

本发明提供一种通过扫描的激光束切割涂装的或多层工件的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

将从计算机辅助设计模型或其他合适绘图程序得来的期望的原型装载进计算机；

将涂装的或多层的工件材料1放置在透镜2下面；

激光器开始工作，由此激光束3被朝扫描镜组4和5引导；

根据预编程的原型，通过扫描镜4或扫描镜组4和5为激光束导向；

激光束3沿着工件1上相同的预编程路径7重复的扫过直到切穿工件材料为止。

本发明一个实施例中的激光器是Q开关激光器。

本发明一个实施例中使用的激光器是脉冲固态激光器。

本发明一个实施例中，当使用Q开关激光器时，激光束以叠加的圆形运动。

本发明一个实施例中，激光束的波长为1000-1100nm，更适合的在1010-1070mm之间。

本发明另一实施例中Q开关激光器的激光束的波长为1030nm。

本发明一个实施例中脉冲固态激光器的激光束的波长为1064nm。

本发明一方面，脉冲固态激光器的脉冲持续时间为0.08-1.0ms，更适合的为0.1-0.3ms，且最适合的为0.15ms。

本发明一方面，Q开关激光器的脉冲持续时间为0.02-1.0ms，更适合的为0.03-0.1ms，且最适合的为0.05ms。

本发明一个实施例中脉冲固态激光器的脉冲重复频率为0.1-1.5kHz，更适合的为0.1-0.5kHz，且最适合的为250Hz。

本发明一个实施例中Q开关激光器的脉冲重复频率为10-30kHz，更适合的为15-25kHz，且最适合的为20Hz。

本发明一个实施例中脉冲固态激光器的平均输出能量为65W。

本发明一个实施例中Q开关激光器的平均输出能量为60W。

附图说明

图1揭示了根据本发明方法激光束切割工件。

具体实施方式

下面将详细描述本发明。然而，下面提到的描述实施例仅仅是作为范例，而非对本发明的限制。在本发明的专利权利范围内描述的其他解决方法、使用、目标及功能对于本领域技术人员是显而易见的。