[发明专利]一种表面毛化、穿孔集流体箔材的制备方法及装置

权利要求书

1.一种表面毛化、穿孔集流体箔材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100，选择两根轧辊，其中一根为钢质轧辊，另一根为表面柔性轧辊，将钢质轧辊架在数控车床上，使用激光毛化工艺在钢质轧辊表面加工出预定尺寸、形状和分布的凸起；

步骤200，将制作好的钢质轧辊和表面柔性轧辊组装在轧机上形成轧辊对，将箔材从辊缝间穿过，在轧制力的作用下使钢质轧辊的表面凸起将箔材的对应位置压入表面柔性轧辊，从而在箔材的两面形成不穿透凹坑构成的表面毛化结构；

步骤300，在轧机出口处安装激光打孔模块，利用激光打孔模块的平移机构驱动扫描头沿垂直箔材运动的方向移动，移动过程中，扫描头沿箔材的运动方向扫描，形成扫描带，然后利用激光对扫描带内的箔材实施激光打孔，最终得到表面毛化、穿孔集流体箔材。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述钢质轧辊表面凸起的形状为单侧凸起或环形凸起，所述箔材的厚度为6～25μm；所述凸起的高度为所述箔材厚度的1.5～3倍，所述凸起平均分布为100×100μm～500×500μm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

所述凸起在所述钢质轧辊表面为自由螺旋线分布、沿周向的一维随机分布或沿周向、轴向的二维随机分布。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述表面柔性轧辊的表面材质为聚氨酯。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述表面柔性轧辊的表面材质为高硬度高分子材料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述扫描带沿箔材运动方向的尺寸为10～200mm，沿垂直所述箔材运动方向的尺寸等于所述箔材的宽度。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

所述激光的脉冲能量为1～10mJ，脉冲宽度0.5～5μs，焦斑功率密度为10⁸～10⁹W/cm²，重复频率为1～50kHz。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

所述箔材上的激光孔孔径为20～60μm；激光孔分布为0.1×0.1mm～1×1mm；表面粗糙度Ra为1.0～3.0μm。

9.一种用于权利要求1所述制备方法的装置，其特征在于，包括：

轧机，包括两根相对夹持设置的轧辊，其中一根轧辊为表面设置有凸起的钢质轧辊，另一根轧辊为表面柔性轧辊；

激光打孔模块，安装在轧机的出口处，对轧制后的箔材进行激光打孔，包括对箔材进行扫描以形成扫描带的扫描头，和驱动扫描头移动的平移机构，及通过扫描头对扫描带内箔材进行打孔的激光器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述凸起在所述钢质轧辊表面为自由螺旋线分布、沿周向的一维随机分布或沿周向、轴向的二维随机分布。