[发明专利]超声辅助激光水下清洗装置及方法

权利要求书

1.超声辅助激光水下清洗方法，其特征在于采用了超声辅助激光水下清洗装置，所述超声辅助激光水下清洗装置包括激光扫描模块、清洗加工模块、超声能量模块以及工作台模块，所述清洗加工模块包括工件(6)、水箱(5)和平场聚焦透镜(4)，所述工件(6)放置于水箱(5)内的水(12)下，所述平场聚焦透镜(4)设于水面上方与工件(6)相对，所述工作台模块包括可在X/Y向移动的平台(7)，所述水箱(5)放置于平台(7)上，所述超声能量模块包括超声换能器(8)，所述超声换能器(8)附着于水箱(5)上并通过线路连接超声波发生器(9)，所述激光扫描模块包括振镜(2)和多边形扫描反射镜(3)，所述多边形扫描反射镜(3)可转动的设于平场聚焦透镜(4)上方，多边形扫描反射镜(3)的转动轴线为Y向，所述振镜(2)对应于多边形扫描反射镜(3)设置，所述振镜(2)将入射激光束(1)向多边形扫描反射镜(3)反射，多边形扫描反射镜(3)将入射激光束(1)向平场聚焦透镜(4)反射，所述平场聚焦透镜(4)将两次反射的入射激光束(1)转变为工作激光束(11)打在工件(6)上而产生空化气泡(10)，其清洗的方式为：

①、清洗开始时，入射激光束(1)通过振镜(2)反射到旋转的多边形扫描反射镜(3)上、再从多边形扫描反射镜(3)上反射到平场聚焦透镜(4)上，入射激光束(1)经平场聚焦透镜(4)聚焦后转变为工作激光束(11)，工作激光束(11)打在工件(6)上产生空化气泡(10)，由于多边形扫描反射镜(3)的高速旋转，工作激光束(11)在工件(6)上快速作X向扫描而使空化气泡(10)形成清洗工件(6)的气泡脉动；

②、清洗的同时启动超声波发生器(9)，水箱(5)上的超声换能器(8)开始工作，使空化气泡(10)的脉动变得更剧烈，脉动周期变得更长，从而提高空化气泡(10)去除杂质的能力，空化气泡(10)脉动剧烈破碎后产生的较高压强有助于工件(6)被清洗表面的强化，提高其可靠性和力学性能，超声换能器(8)促进水(12)的缓慢流动，有助于使水(12)中杂质偏离工作激光束(11)，减少杂质对工作激光束(11)的干涉，提高入射激光束(1)的利用率；

③、平台(7)作X移动以扩大工作激光束(11)的长度清洗范围，平台(7)作Y移动以扩大工作激光束(11)的宽度清洗范围。

2.根据权利要求1所述的超声辅助激光水下清洗方法，其特征在于：所述振镜(2)于正多边形扫描反射镜(3)侧旁下方设置，垂直的入射激光束(1)向下射在振镜(2)上。