[发明专利]一种利用热积累致屑燃辅助超快激光切割方法

权利要求书

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F_th的倍数为F_r；

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F_r∈[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。