[发明专利]一种用紫外激光加工较厚材料的工艺方法

说明书

 

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，涉及一种激光加工方法，尤其是涉及一种用紫外激光加工较厚材料的工艺方法。

 

背景技术

激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高，切割表面质量好，热影响区小和环保等优点，己经成为主要的板材加工方式之一，得到越来越广泛的应用。

当使用激光来加工较厚材料时，可能会使用到较高的激光功率以进行较快速的处理。但是已知的激光技术可能会产生过多的热量与碎屑。这些碎屑通常会加大激光进一步加工的难度。激光进一步切割会受到激光射出材料的沟槽回填的影响。当材料厚度增加时，回填便会变得严重直接阻碍了激光的进一步加工。

有鉴于此，如今迫切需要一种新的激光切割厚材料的方法，以提高加工效率。

 

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用紫外激光加工较厚材料的工艺方法，可提高切割较厚材料的加工效率。

根据本发明实施例的一种用紫外激光加工较厚材料的工艺方法，所述方法包括如下步骤:

步骤S1、根据切割要保留的部分确定切割图形的内/外圈大小；如果要保留内部，则内部尺寸为要求尺寸，向外扩展；如果要保留外部，则外部尺寸为要求尺寸，向内扩展；

步骤S2、设置切割螺旋，螺旋间距在0.1～1个光斑尺寸大小，螺旋宽度根据材料厚度设定；

步骤S3、调整激光参数进行切割。

本发明的一种实施方式中，所述方法包括拓宽加工沟槽的步骤。

优选地，所述步骤S3中，切割的激光路径为螺旋一刀走的方式；根据切割效果，切割次数根据需要设定为一次或多次。

本发明的一种实施方式中，所述步骤S2中，螺旋宽度的设定方法为：在焦点位置不变加工时，材料的厚度d小于激光的焦深长度；将焦点位置设置在材料d/2的位置，螺旋宽度大于等于d/2*tanθ，θ为激光发散角。

本发明的有益效果在于，本发明提出的工艺方法拓宽了加工沟槽，这样材料的沟槽回填效果就会减小，激光就能进一步深层切割直到切穿材料；同时，本发明提出的激光路径为螺旋一刀走的方式，比诸如同心圆、同心方框方式的切割速度有显著提高。此外，本发明在不改变焦点位置的情况下，提高较厚材料切割效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

 

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的工艺方法的流程图。

图2为切割图形示意图。

图3为根据本发明一个实施例的切割过程示意图。

 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，根据本发明的一种用紫外激光加工较厚材料的工艺方法，所述方法包括如下步骤:

步骤S1、根据切割要保留的部分确定切割图形的内/外圈大小；如果要保留内部，则内部尺寸为要求尺寸，向外扩展；如果要保留外部，则外部尺寸为要求尺寸，向内扩展。

步骤S2、设置切割螺旋，螺旋间距在0.1～1个光斑尺寸大小，螺旋宽度根据材料厚度设定。本实施例中，螺旋宽度的设定方法为：在焦点位置不变加工时，材料的厚度d小于激光的焦深长度；将焦点位置设置在材料d/2的位置，螺旋宽度大于等于d/2*tanθ，θ为激光发散角。本发明的一种实施方式中，螺旋宽度的设置可以拓宽加工沟槽，这样材料的沟槽回填效果就会减小，激光就能进一步深层切割直到切穿材料。

步骤S3、调整激光参数进行切割。根据切割效果，切割次数根据需要设定为一次或多次；激光路径为螺旋一刀走的方式（可参阅图2），随着加工遍数增加，加工深度随之增加，直到切透（可参阅图3）。

在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。