[发明专利]激光划线扫描材料制备点阵式表面织构的方法

权利要求书

1.激光划线扫描材料制备点阵式表面织构的方法，其特征在于，具体步骤包括：

1)所要加工样品经过表面清洁后，固定在加工平台上，根据点阵深度及样品表面，调节离焦量，保证焦点到表面的间距可控，调节激光束传输方向或加工平台角度，保证激光束与样品表面夹角可控；

2)确定样品的材料损伤阈值，入射光的有效穿透深度；

3)根据所需点阵式织构单元尺寸、材料损伤阈值、入射光的有效穿透深度调节激光参数，使用单个脉冲激光垂直样品表面制备织构单元，测量其尺寸；若得到织构单元尺寸与目标尺寸不同，根据结果微调激光参数，重复制备织构单元，直到其尺寸与目标尺寸相同，确定制备织构所需激光参数；

4)根据所需织构的垂直划线方向单元间距L及面积大小，设置激光扫描路径，路径为若干条平行线段，覆盖所要制备织构所有区域，相邻线段间的间隔为L，在激光作用点处激光束与材料表面垂直；

5)调节激光脉冲频率f在50kHz～1MHz之间，根据所需划线方向单元间距H与激光脉冲频率f，调节激光线扫描速度V₁，使激光每隔间距H在样品表面作用一个脉冲，样品表面会以激光作用焦点为中心产生织构单元，设定两个脉冲时间间隔为1/f，计算得扫描速度V₁＝H×f；设置空跳速度V₂为2000mm/s～20000mm/s，设置脉冲占空比小于1％；

6)选择加工初始点，使用步骤2)-5)的工艺参数，通过划线扫描方式在样品表面制备织构，设置H与L大于或等于织构单元的直径R，制备出周期性点阵式表面织构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述激光为飞秒激光、皮秒激光或纳秒激光，且激光波长为100nm～1064nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：扫描速度为激光辐射样品表面进行织构制备时，激光焦点位置移动速度，其范围在200mm/s～20000mm/s；激光在样品表面扫描一条线后，不出激光将激光焦点位置移动到下一扫描线段起始点，该移动速度为空跳速度，其范围在2000mm/s～10000mm/s。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：材料表面为平面、曲面或折面。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：划线扫描为直线扫描、曲线扫面或折线扫描。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：若所需织构面积大于单次加工最大面积，将织构分成若干个单元，通过拼接逐个加工，得到所需大面积表面织构。