[发明专利]一种利用热积累致屑燃辅助超快激光切割方法在审
申请号: | 202211201839.2 | 申请日: | 2022-09-29 |
公开(公告)号: | CN115609164A | 公开(公告)日: | 2023-01-17 |
发明(设计)人: | 张开虎;姜澜;边洪录;孙启臣;路明雨;李欣;高永亮;高泽;杨继之;侯振;龙海东 | 申请(专利权)人: | 北京卫星制造厂有限公司;北京理工大学 |
主分类号: | B23K26/38 | 分类号: | B23K26/38;B23K26/16;B23K26/0622 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 张丽筠 |
地址: | 100190*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 积累 致屑燃 辅助 激光 切割 方法 | ||
1.一种激光切割方法,其特征在于,包括:
根据待切割材料,确定激光切割参数,所述激光切割参数包括等效光斑数N、脉冲能量通量F,所述待切割材料中的目标材料可与激光切割气体氛围发生燃烧反应,所述等效光斑数N和与所述目标材料占所述待切割材料的质量百分比对应,所述脉冲能量通量F相对于所述待切割材料的去除能量通量阈值孵化效应的饱和值Fth的倍数为Fr;
根据所述激光切割参数,在所述待切割材料上进行激光切割。
2.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述待切割材料的厚度大于或等于第一预设厚度的情况下,在激光切割过程中对切割区域施加助燃气体。
3.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述助燃气体为氧气浓度≥21%的氮气-氧气混合气体和工业纯氧。
4.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述在所述待切割材料上进行激光切割,包括:
在所述待切割材料的厚度大于或等于第二预设厚度的情况下,在所述待切割材料上依次沿多个填充轨迹进行往复切割,所述多个填充轨迹相互平行,相邻两个填充轨迹之间的间距为填充间距,所述多个填充轨迹的总宽度为填充宽度,所述填充宽度与所述待切割材料的厚度对应。
5.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述在所述待切割材料上进行激光切割,包括:
在所述待切割材料的厚度大于或等于第三预设厚度的情况下,根据光束半焦深和所述待切割材料的厚度,在加工深度达到预设深度的情况下施加光束进给量。
6.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述目标材料为含碳材料,且其中的碳为非金刚石类单质碳,碳占所述待切割材料的质量百分比≥55%。
7.根据权利要求6所述的激光切割方法,其特征在于,所述待切割材料为石墨、碳纤维、石墨烯纤维、碳-树脂基复合材料、碳-陶瓷复合材料、碳-碳基复合材料、碳-金属基复合材料、碳-陶瓷-高分子聚合物复合材料;其中碳在所述待切割材料中的存在形式包括以下至少一项:连续碳纤维、短切碳纤维、碳粉。
8.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述等效光斑数N∈[50,10000]。
9.根据权利要求8所述的激光切割方法,其特征在于,所述等效光斑数N∈[50,150]。
10.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述倍数Fr∈[5,60]。
11.根据权利要求1所述的激光切割方法,其特征在于,所述激光切割方法所用脉冲激光的单个脉冲持续时间≤50ps,脉冲重复频率≥0.1MHz。
12.一种激光切割设备,其特征在于,用于执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
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