[发明专利]一种激光抛光方法及激光抛光设备

说明书

本发明涉及一种激光抛光方法及激光抛光设备，使用连续激光对金属材料进行粗抛光，在此过程中利用超声振动控制连续激光束的焦点上下移动，使金属材料的表面受到的连续激光束的能量产生间歇性波动，这种间歇性波动不像脉冲激光那样间歇性运作，而是保持着连续激光时刻都有激光输出的特性，只是降低了激光能量，减少金属材料表面的热量积累，更好的控制激光能量大小，使金属材料表面的平整度更高，粗抛光完成后使用脉冲激光对金属材料进行精抛光，由于已经使用过连续激光束进行抛光，因此金属材料表面的温度还很高，脉冲激光束只需要较小的功率即可使金属材料达到熔点，材料凝固时，重力、表面张力等力处于平衡状态，抛光效果好，还能节省能耗。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，特别是一种激光抛光方法及激光抛光设备。

背景技术

激光抛光技术具有可选择的抛光速度，无化学污染，抛光过程可检测性，而且是一种非接触加工方法，因此被广泛应用于对金属材料的表面进行抛光。

激光抛光技术是通过一个聚焦的激光束斑作用在粗糙的金属材料的表面，造成材料表面凸起薄层的熔化和蒸发。熔化的材料，由于材料本身的表面张力和重力的作用发生流动，填补材料表面凹陷处并发生凝固，最终得到理想的抛光材料表面。

现有技术多采用连续激光器对金属材料进行抛光，由于温度梯度大而产生的热应力大,因此易导致金属材料的表面产生裂纹,并且熔化的材料凝固时，重力、表面张力等力常处于不平衡的状态，以至于金属材料表面平整度差，导致抛光效果较差。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种激光抛光方法及激光抛光设备，以解决现有技术中采用连续激光器对金属材料进行抛光时由于温度梯度大而产生的热应力大,因此易导致金属材料的表面产生裂纹,并且熔化的材料凝固时，重力、表面张力等力常处于不平衡的状态，以至于金属材料表面平整度差，导致抛光效果较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光抛光方法，应用于激光抛光设备以对金属材料进行抛光，其特征在于，所述激光抛光方法包括：对金属材料的表面发射连续激光束以进行粗抛光，其中，发射连续激光束过程中利用超声振动控制所述连续激光束的焦点上下移动以使所述金属材料的表面受到的所述连续激光束的能量产生间歇性波动；对金属材料的表面发射脉冲激光束以进行精抛光。

进一步地，所述超声振动的振动频率大于等于5000HZ，且小于等于35000HZ。

进一步地，所述对金属材料的表面发射连续激光束以进行粗抛光，还包括：控制所述连续激光束的焦点于所述金属材料的表面上移动，以调节粗抛光面积。

进一步地，所述粗抛光面积大于等于100mm²。

进一步地，所述连续激光束的焦点的移动速度大于等于10mm/s。

进一步地，所述对金属材料的表面发射脉冲激光束以进行精抛光，还包括：控制所述脉冲激光束的焦点于所述金属材料的表面上移动，以调节精抛光面积。

进一步地，所述精抛光面积大于等于100mm²。

进一步地，所述脉冲激光束的焦点的移动速度大于等于10mm/s。

进一步地，所述对金属材料的表面发射连续激光束以进行粗抛光之前，还包括：往所述金属材料所处环境输入惰性气体。