[发明专利]用于切割脆性材料的激光切割头

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体而言，涉及一种用于切割脆性材料的激光切割头。

背景技术

脆性材料如玻璃、蓝宝石以及陶瓷的加工难度高，尤其是，制作高精度的2D或3D工件。如何在生产效率、精度以及质量之间的平衡是一大挑战。

在传统机械加工中，高精度和高生产效率是一对矛盾，为了提高生产效率和加工质量，制造商正在越来越多地依靠激光系统。然而，用激光系统处理脆性材料同样存在一定的困难。目前，已经有一些基于激光系统进行高精度和高效率的脆性材料的报道，但是，还没有一种低成本、精度高、可控性好的脆性材料加工方法。

在加工制造过程中，脆性材料容易产生微裂缝和碎片。如果未适当控制裂缝或者碎片，切割时生成的裂缝会引起脆性材料不受控制的折断。为了克服这些问题，传统的激光处理常常放慢速度，导致生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于切割脆性材料的激光切割头，通过灵活组合热激光器和非热激光器的工作方式实现高效率切割脆性材料，同时获得质量较高的零件。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种用于切割脆性材料的激光切割头，包括切割头壳体、激光组件、调控机构以及切割嘴。切割嘴与切割头壳体连接。激光组件包括用于产生热激光的热激光器和用于产生非激光的非热激光器。切割头壳体内设置有空腔，激光组件通过调节结构设置于空腔内。切割嘴设置有激光孔。调控机构调节热激光器和非热激光器，使得激光组件产生的热激光和非热激光经由激光孔出射并依先热激光后非热激光或先非热激光后热激光的顺序照射在待切割脆性材料的切割路径上。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种用于切割脆性材料的激光切割头，包括用于产生热激光的热激光器和用于产生非激光的非热激光器。该激光切割头可以在同一切割步骤中，通过将热激光和非热激光在空间和时间上组合进而对脆性材料进行切割，从而可以在切割过程中减少脆性材料被破坏的情况，并且可大大提高生产效率、提高制备的零件的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的用于切割脆性材料的激光切割头的结构示意图；

图2示出了本发明实施例1提供的用于切割脆性材料的激光切割头的第一种工作方式中热激光和非热激光的相对位置示意图；

图3示出了本发明实施例1提供的用于切割脆性材料的激光切割头的第二种工作方式中热激光和非热激光的相对位置示意图；

图4为本发明实施例2提供的用于切割脆性材料的激光切割头的结构示意图。

附图标记说明：

切割头壳体101；非热激光器102；热激光器103；柱形端104；

锥形端105；切割嘴106；空腔107；调控机构110；

激光组件111；激光孔112；焦距调节装置201；辅助气组件204；

脆性材料基板205；切割运动方向206；热激光207；

非热激光208；切割路径209。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域 普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。