CN108115234A - 一种具有双流道的激光电化学复合加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，包括光学透镜、内环形流道、外环形流道、内环形流道的通孔、外环形流道的通孔、环形电极、内环开口、外环开口。所述光学透镜位于内环形流道内侧，内环形流道位于外环形流道内侧，内环形流道的通孔与内环形流道相通，外环形流道的通孔与外环形流道相通，内环开口与内环形流道相通，外环开口与外环形流道相通。所述内环形流道和外环形流道用于输送化学液，腐蚀激光加工过程中堆积的熔渣和碎屑。环形电极位于内环开口和外环开口中间，环形电极与待加工器件之间具有电势差。本发明利用双环流道和环形电极的独特设计控制化学液的作用范围，消除了以往激光加工中“火山口”的出现和化学腐蚀精度不够的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有双流道的激光电化学复合加工装置。
背景技术
激光加工是绿色高效的先进制造技术，因其特有的优点被广泛运用。然而加工过程中，熔渣和碎屑容易堆积在激光光斑周围，形成“火山口”。而激光电化学复合加工能够消除熔渣和碎屑，但现有技术中化学液喷口为开放式，缺少有效的回收装置，化学液会流淌扩散到待加工器件的其他区域，损伤待加工表面，同时化学液喷口和电极的非精密设计，到时激光刻蚀孔径被扩大，加工精度难以提高。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，本发明采用双环流道设计，控制化学腐蚀的作用区域，精确消除激光加工过程中堆积的熔渣和碎屑，提高加工精度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，包括光学透镜、内环形流道、外环形流道、内环形流道的通孔、外环形流道的通孔、环形电极、内环开口、外环开口。其中，所述光学透镜位于内环形流道内侧，内环形流道位于外环形流道内侧，内环形流道的通孔与内环形流道相通，外环形流道的通孔与外环形流道相通，内环开口与内环形流道相通，外环开口与外环形流道相通。
进一步的，所述内环形流道和外环形流道用于输送化学液，腐蚀激光加工过程中堆积的熔渣和碎屑。
进一步的，所述内环形流道的通孔和外环形流道的通孔作为化学液的输入和输出通道，采用外部泵入和外部吸出方式，使化学液流动。
进一步的，所述内环开口位于外环形开口的内侧，内环开口与内环形流道相通，外环开口与外环形流道相通，内环开口和外环开口靠近待加工器件，使化学液喷射到堆积的熔渣和碎屑上，并回收化学液。
进一步的，所述内环开口和外环开口正好覆盖熔渣和碎屑的堆积范围。
进一步的，所述内环开口和外环开口处液体喷出速度与吸入速度一致，防止化学液流到其他区域，对工件造成破坏。
进一步的，所述环形电极位于内环开口和外环开口中间，靠近待加工器件一侧，环形电极与待加工器件之间具有电势差。
进一步的，所述内环形流道、外环形流道、内环形流道的通孔、外环形流道的通孔、内环开口和外环开口采用防腐材料或具有防腐涂层，防止化学液对设备的侵蚀。
进一步的，所述环形电极具有良好导电和防腐特性。
进一步的，所述内环形流道内侧为中空布置，激光光束经过光学透镜会聚到待加工器件上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明利用双环流道和环形电极的独特设计精确控制化学液的作用范围，消除了以往激光加工中火山口的出现和化学腐蚀精度不够的缺点，同时，环形开口靠近激光光束，激光高温和电势差能够加速化学液的腐蚀速度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明所述一种激光电化学复合加工装置示意图；
图2为本发明所述一种激光电化学复合加工装置三维立体图；
图3为本发明所述一种激光电化学复合加工装置剖面图；
图中：1、待加工器件，2、熔渣和碎屑，3、环形电极，4、内环开口， 5、聚焦光束，6、光学透镜，7、内环形流道，8、外环形流道，9、内环形流道的通孔，10、外环形流道的通孔，11、外环开口。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有激光加工技术中存在熔渣和碎屑堆积形成“火山口”的问题，本申请提出了一种具有双流道的激光电化学复合加工装置。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，包括光学透镜6、内环形流道7、外环形流道8、内环形流道的通孔9、外环形流道的通孔10、环形电极3、内环开口4、外环开口11。
所述发明装置中的光学透镜6位于内环形流道7内侧，内环形流道7位于外环形流道8内侧，内环形流道的通孔9与内环形流道7相通，外环形流道的通孔10与外环形流道8相通，内环开口4与内环形流道7相通，外环开口11与外环形流道8相通。
所述发明装置中的内环形流道7和外环形流道8用于输送化学液，腐蚀激光加工过程中堆积的熔渣和碎屑2。
所述发明装置中的内环形流道7内侧为中空布置，激光光束经过光学透镜6形成会聚光束5照射到待加工器件1上。
所述发明装置中的内环形流道的通孔9和外环形流道的通孔10作为化学液的输入和输出通道，采用外部泵入和外部吸出方式，使化学液流动。
所述发明装置中的内环开口4位于外环形开口11的内侧，内环开口4与内环形流道7相通，外环开口11与外环形流道8相通，内环开口4和外环开口11靠近待加工器件1，使化学液喷射到堆积的熔渣和碎屑2上，并回收化学液。
所述发明装置中的内环开口4和外环开口11正好覆盖熔渣和碎屑2的堆积范围。
所述发明装置中的内环开口4和外环开口11处液体喷出速度与吸入速度一致，防止化学液流到其他区域，对工件造成破坏。同时激光高温能够加速化学液的腐蚀速度。
所述发明装置中的环形电极3位于内环开口4和外环开口11中间，靠近待加工器件1一侧，环形电极3与待加工器件1之间具有电势差，环形电极3能够精确控制化学液的作用范围。
所述发明装置中的内环形流道7、外环形流道8、内环形流道的通孔9、外环形流道的通孔10、内环开口4、外环开口11采用防腐材料或具有防腐涂层，如聚四氟乙烯，防止化学液对设备的侵蚀。
所述发明装置中的环形电极3具有良好导电和防腐特性，如石墨材质或具有石墨烯涂层。
所述发明装置中化学液的一种流动方式为：化学液通过内环形流道的通孔9进入内环形流道7，通过内环形开口4将化学液喷射到熔渣和碎屑2上，然后被外环形开口11吸入，化学液进入外环形流道6，经过外环形流道的通孔10泵出。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (11)
1.一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，包括光学透镜、内环形流道、外环形流道、内环形流道的通孔、外环形流道的通孔、环形电极、内环开口、外环开口。
2.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：所述光学透镜位于内环形流道内侧，内环形流道位于外环形流道内侧，内环形流道的通孔与内环形流道相通，外环形流道的通孔与外环形流道相通，内环开口与内环形流道相通，外环开口与外环形流道相通。
3.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：所述内环形流道和外环形流道用于输送化学液，腐蚀激光加工过程中堆积的熔渣和碎屑。
4.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：所述内环形流道的通孔和外环形流道的通孔作为化学液的输入和输出通道，采用外部泵入和外部吸出方式，使化学液流动。
5.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：所述内环开口位于外环形开口的内侧，内环开口与内环形流道相通，外环开口与外环形流道相通，内环开口和外环开口靠近待加工器件，使化学液喷射到堆积的熔渣和碎屑上，并回收化学液。
6.如权利要求5所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：内环开口和外环开口正好覆盖熔渣和碎屑的堆积范围。
7.如权利要求6所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：内环开口和外环开口处液体喷出速度与吸入速度一致，防止化学液流到其他区域。
8.如权利要求7所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：环形电极位于内环开口和外环开口中间，靠近待加工器件一侧，环形电极与待加工器件之间具有电势差。
9.如权利要求8所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：环形电极具有良好导电和防腐特性。
10.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：内环形流道、外环形流道、内环形流道的通孔、外环形流道的通孔、内环开口和外环开口采用防腐材料或具有防腐涂层，防止化学液对设备的侵蚀。
11.如权利要求1所述的一种具有双流道的激光电化学复合加工装置，其特征是：内环形流道内侧为中空布置，激光光束经过光学透镜会聚到待加工器件上。
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