CN108480842B - 水导激光耦合分流稳压装置 - Google Patents

水导激光耦合分流稳压装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108480842B
CN108480842B CN201810600995.3A CN201810600995A CN108480842B CN 108480842 B CN108480842 B CN 108480842B CN 201810600995 A CN201810600995 A CN 201810600995A CN 108480842 B CN108480842 B CN 108480842B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
flow blocking
circumference
circular arc
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810600995.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108480842A (zh
Inventor
龙芋宏
赵要武
焦辉
刘清原
周嘉
黄宇星
杨林帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN201810600995.3A priority Critical patent/CN108480842B/zh
Publication of CN108480842A publication Critical patent/CN108480842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108480842B publication Critical patent/CN108480842B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水导激光耦合分流稳压装置，包括分流稳压腔室，所述分流稳压腔室包括侧部的至少一个进水口和底部的水束光纤出口以及顶部与水束光纤出口同心的激光照射口，所述激光照射口上安装有激光镜片，分流稳压腔室内部设有水流通道连通进水口和水束光纤出口，所述水流通道自外而内于不同径向圆周上通过不断增多的内分水口将水流不断分流后均布汇流于水束光纤出口，第一径向圆周上的内分水口为2个，第二径向圆周上的内分水口为4个，第三径向圆周上的内分水口为8个，第四径向圆周上的内分水口为16个……以此类推。本发明经过内部分流稳压腔体将进水口的水流进行分流与合流，从而达到从水束光纤出口喷出的水束流速稳定、水压均衡的目的。

Description

水导激光耦合分流稳压装置
技术领域
本发明涉及激光加工技术，具体为一种水导激光耦合分流稳压装置。
背景技术
水导激光微细加工是激光加工的一个新技术，属于特种、精密加工范畴。该技术将特定波长的会焦激光束导入作为光纤的高速流动的水束中，激光在水与空气界面发生多次全反射后形成横截面能量均匀分布的高能量束流射到工件，与工件材料和水发生复杂的热、力等物理和化学作用实现加工。
其中，水导激光水束的稳定性是保证水导激光微细加工的关键技术。
发明内容
本发明的目的是提出了一种应用于水导激光加工以稳定水束的水导激光耦合分流稳压装置。
能够实现上述目的的水导激光耦合分流稳压装置，其技术方案包括分流稳压腔室，所述分流稳压腔室包括侧部的至少一个进水口和底部的水束光纤出口以及顶部与水束光纤出口同心的激光照射口，所述激光照射口上安装有激光镜片，分流稳压腔室内部设有水流通道连通进水口和水束光纤出口，所述水流通道自外而内于不同径向圆周上通过不断增多的内分水口将水流不断分流后均布汇流于水束光纤出口，第一径向圆周上的内分水口为2个，第二径向圆周上的内分水口为4个，第三径向圆周上的内分水口为8个，第四径向圆周上的内分水口为16个……以此类推。
为进一步提高分流稳压效果，最内的径向层级上圆周均布的内分水口与水束光纤出口之间设有过滤器，所述过滤器的环形过滤片上开设有密集的过滤孔。
本发明的有益效果：
本发明水导激光耦合分流稳压装置经过内部分流稳压腔体将进水口的水流进行分流与合流，从而达到从水束光纤出口喷出的水束流速稳定、水压均衡的目的。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图2为图1实施方式的装配图。
图3为图2中上底盖的仰视图。
图4为图2中下底盖的俯视图。
图号标识：1、进水口；2、水束光纤出口；3、激光照射口；4、内分水口；5、1/2圆周水道；6、过滤器；7、1/4圆周水道；8、1/8圆周水道；9、上底盖；10、下底盖9；11、环套；12、左1/2圆弧形阻流块；13、右1/2圆弧形阻流块；14、上1/4圆弧形阻流块；15、下1/4圆弧形阻流块；16、左1/4圆弧形阻流块；17、右1/4圆弧形阻流块；18、1/8圆弧形阻流块。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明水导激光耦合分流稳压装置，其结构包括分流稳压腔室，所述分流稳压腔室包括右侧部的进水口1和底部的水束光纤出口2以及顶部与水束光纤出口2同心的激光照射口3，所述激光照射口3上安装有激光镜片，分流稳压腔室内部设有水流通道5连通进水口1和水束光纤出口2，所述水流通道自外而内于三个不同径向圆周上通过不断增多的内分水口4将水流不断分流后均布汇流于水束光纤出口2，如图1所示。
第一径向圆周的水流通道为右侧的1/2圆周水道5，第二径向圆周的水流通道为上、下两个的1/4圆周水道7，第三径向圆周的水流通道为上左、上右、下左、下右的四个1/8圆周水道8，所述1/2圆周水道5的上端内分水口4连通上1/4圆周水道7，1/2圆周水道5的下端内分水口4连通下1/4圆周水道7，上1/4圆周水道7的左、右端内分水口4分别连通上左和上右的1/8圆周水道8，下1/4圆周水道7的左、右端内分水口4分别连通下左和下右的1/8圆周水道8，各1/8圆周水道8通过各自两端的内分水口4共计8个内分水口4围绕水束光纤出口2均匀分布，8个内分水口4形成的八束水流与水束光纤出口2之间设有过滤器6，所述过滤器6的环形过滤片上开设有密集的过滤孔，密集的过滤孔将八束水流分化为密集水流汇集于水束光纤出口2，如图1所示。
所述分流稳压腔室的构成为采用了上、下底盖9、10和环套11，上底盖9的底部设有若干阻流块，下底盖10的顶部也设有若干阻流块，上、下底盖9、10上的各阻流块位置相对且形状一致，上底盖9于环套11的上环口安装于环套11内并通过两者间的法兰用螺栓固定连接，下底盖10从环套11的下环口安装于环套11内并通过两者间的法兰用螺栓固定连接，于环套11内，上、下各位置的阻流块端面无缝连接或通过密封垫连接成为一个整体阻流组件，阻流组件的各阻流块之间、阻流组件与环套11内壁之间形成上述的水流通道，所述进水口1开设于环套11上，所述激光照射口3同轴开设于上底盖9上，所述水束光纤出口2同轴开设于下底盖10上，所述过滤器6围绕水束光纤出口2和激光照射口3设置，如图2所示。
所述阻流组件包括外围的左、右1/2圆弧形阻流块12、13和中围的上、下、左、右1/4圆弧形阻流块14、15、16、17以及内围的八个1/8圆弧形阻流块18(位置分布为上、下、左、右和上左、下左、上有右、下右)，如图3、图4所示，其中：
1、左1/2圆弧形阻流块12、左1/4圆弧形阻流块16和1/8圆弧形阻流块18为一整体结构，左1/2圆弧形阻流块12外弧面匹配环套11内壁。
2、右1/2圆弧形阻流块13、右1/4圆弧形阻流块17和右1/8圆弧形阻流块18为一整体结构，右1/2圆弧形阻流块13的外弧面与环套11的内壁之间形成与进水口1联通的流水通道(右侧的1/2圆形水道5)。
3、上1/4圆弧形阻流块14与上1/8圆弧形阻流块18为一整体结构，下1/4圆弧形阻流块15与下1/8圆弧形阻流块18为一整体结构。
4、左、右1/2圆弧形阻流块12、13之间形成上、下内分水口4，上1/4圆弧形阻流块14、下1/4圆弧形阻流块15、左1/4圆弧形阻流块16和右1/4圆弧形阻流块17之间形成圆周分布的四个内分水口4(位置分别为上左、下左、上右和下右)，八个1/8圆弧形阻流块18形成围绕水束光纤出口2和激光照射口3的八个内分水口4(错位于上左、下左、上右和下右四个内分水口4)，所述过滤器6设置在八个内分水口4与水束光纤出口2和激光照射口3之间。
本发明的分流稳压方式为：
1、水流从入水口1处进入后，一道水流被分成上、下两道水流。
2、上道水流经上内分水口4分流为左、右两束水流，下道水流经下内分水口4分流为左、右两束水流，共计四道水束。
3、四道水束中被圆周均布的八个内分水口4分流为八束水流。
4、八束水流经过滤器6分流并汇合于水束光纤出口2喷出。

Claims (1)

1.水导激光耦合分流稳压装置，其特征在于：
包括分流稳压腔室，所述分流稳压腔室包括右侧部的进水口(1)和底部的水束光纤出口(2)以及顶部与水束光纤出口(2)同心的激光照射口(3)，所述激光照射口(3)上安装有激光镜片，分流稳压腔室内部设有水流通道连通进水口(1)和水束光纤出口(2)，所述水流通道自外而内于三个不同径向圆周上通过不断增多的内分水口(4)将水流不断分流后均布汇流于水束光纤出口(2)；
第一径向圆周的水流通道为右侧的1/2圆周水道(5)，第二径向圆周的水流通道为上、下两个的1/4圆周水道(7)，第三径向圆周的水流通道为上左、上右、下左、下右的四个1/8圆周水道(8)，所述1/2圆周水道(5)的上端内分水口4连通上1/4圆周水道(7)，1/2圆周水道(5)的下端内分水口(4)连通下1/4圆周水道(7)，上1/4圆周水道(7)的左、右端内分水口(4)分别连通上左和上右的1/8圆周水道(8)，下1/4圆周水道(7)的左、右端内分水口(4)分别连通下左和下右的1/8圆周水道(8)，各1/8圆周水道(8)通过各自两端的内分水口(4)共计8个内分水口(4)围绕水束光纤出口(2)均匀分布，8个内分水口(4)形成的八束水流与水束光纤出口(2)之间设有过滤器(6)，所述过滤器(6)的环形过滤片上开设有密集的过滤孔，密集的过滤孔将八束水流分化为密集水流汇集于水束光纤出口(2)；
所述分流稳压腔室的构成为采用了上底盖(9)、下底盖(10)和环套(11)，上底盖(9)的底部设有若干阻流块，下底盖(10)的顶部也设有若干阻流块，上底盖(9)和下底盖(10)上的各阻流块位置相对且形状一致，上底盖(9)于环套(11)的上环口安装于环套(11)内并通过两者间的法兰用螺栓固定连接，下底盖(10)从环套(11)的下环口安装于环套(11)内并通过两者间的法兰用螺栓固定连接，于环套(11)内，上、下各位置的阻流块端面无缝连接或通过密封垫连接成为一个整体阻流组件，阻流组件的各阻流块之间、阻流组件与环套(11)内壁之间形成水流通道，所述进水口(1)开设于环套(11)上，所述激光照射口(3)同轴开设于上底盖(9)上，所述水束光纤出口(2)同轴开设于下底盖(10)上，所述过滤器(6)围绕水束光纤出口(2)和激光照射口(3)设置；
所述阻流组件包括外围的左、右1/2圆弧形阻流块(12、13)和中围的上、下、左、右1/4圆弧形阻流块(14、15、16、17)以及内围的八个1/8圆弧形阻流块(18)；
左、右1/2圆弧形阻流块(12、13)之间形成上、下内分水口(4)，上1/4圆弧形阻流块(14)、下1/4圆弧形阻流块(15)、左1/4圆弧形阻流块(16)和右1/4圆弧形阻流块(17)之间形成圆周分布的四个内分水口(4)，八个1/8圆弧形阻流块(18)形成围绕水束光纤出口(2)和激光照射口(3)的八个内分水口(4)，所述过滤器(6)设置在八个内分水口(4)与水束光纤出口(2)和激光照射口(3)之间。
CN201810600995.3A 2018-06-12 2018-06-12 水导激光耦合分流稳压装置 Active CN108480842B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810600995.3A CN108480842B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 水导激光耦合分流稳压装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810600995.3A CN108480842B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 水导激光耦合分流稳压装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108480842A CN108480842A (zh) 2018-09-04
CN108480842B true CN108480842B (zh) 2022-11-29

Family

ID=63342767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810600995.3A Active CN108480842B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 水导激光耦合分流稳压装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108480842B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514080B (zh) * 2018-12-11 2021-04-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 高功率水导激光加工装置及系统
CN109623140B (zh) * 2018-12-11 2021-07-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 光纤与水导激光耦合加工装置及系统
CN109514081B (zh) * 2018-12-11 2021-06-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种水导激光加工装置及加工系统
CN109623139B (zh) * 2018-12-11 2021-07-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 水导激光加工装置及系统
CN114473250B (zh) * 2022-04-01 2022-08-02 苏州密尔光子科技有限公司 激光切割设备及其气路整流方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0600250A1 (de) * 1992-11-30 1994-06-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Schweissen von Werkstücken mittels eines Laserstrahles und Laserschweissdüse
CN1306467A (zh) * 1998-04-30 2001-08-01 辛诺瓦有限公司 采用并入液体射流中的激光束的材料加工装置
CN101107092A (zh) * 2004-11-10 2008-01-16 辛诺瓦有限公司 产生用于材料加工的液体射流的方法和装置以及用于一种这样的装置的液体喷嘴
CN101396768A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 速技能机械有限公司 利用引入射流柱中的激光束的激光加工装置
JP2013215787A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Toshiba Corp レーザ加工装置、レーザ加工システム、レーザ加工方法
CN208450828U (zh) * 2018-06-12 2019-02-01 桂林电子科技大学 水导激光耦合分流稳压装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0600250A1 (de) * 1992-11-30 1994-06-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Schweissen von Werkstücken mittels eines Laserstrahles und Laserschweissdüse
CN1306467A (zh) * 1998-04-30 2001-08-01 辛诺瓦有限公司 采用并入液体射流中的激光束的材料加工装置
CN101107092A (zh) * 2004-11-10 2008-01-16 辛诺瓦有限公司 产生用于材料加工的液体射流的方法和装置以及用于一种这样的装置的液体喷嘴
CN101396768A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 速技能机械有限公司 利用引入射流柱中的激光束的激光加工装置
JP2013215787A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Toshiba Corp レーザ加工装置、レーザ加工システム、レーザ加工方法
CN208450828U (zh) * 2018-06-12 2019-02-01 桂林电子科技大学 水导激光耦合分流稳压装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SiCp/Al复合材料的水导激光加工技术研究;谭淞年;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20150215;第10-19页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108480842A (zh) 2018-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108480842B (zh) 水导激光耦合分流稳压装置
US4327757A (en) Control valve
RU2711718C2 (ru) Шумопонижающий затвор диффузора
US20070028977A1 (en) Control valve with vortex chambers
CN104948347B (zh) 一种具有均流功能的推力室集合器
US9605771B2 (en) Flow cage assemblies
IL43405A (en) Enclosed filtering units for liquids or gases
CN109434051B (zh) 高性能非晶结晶器
CN113163567B (zh) 冷却等离子体焊炬喷嘴及相关的系统和方法
US4057332A (en) Peripherally cooled laser lens assembly
TW201524664A (zh) 用於加工機之噴液裝置
WO2020063750A1 (zh) 液冷伺服马达
CN110369866B (zh) 一种激光焊接用气体保护装置
JP7154430B2 (ja) ガスガイド、レーザ切断ヘッド及びレーザ切断機
CN216370627U (zh) 用于等离子切割枪的涡流环
CN208450828U (zh) 水导激光耦合分流稳压装置
CN106391342B (zh) 一种旋转喷头
CN213739683U (zh) 激光熔覆送粉机构
CN110072664B (zh) 用于产生液体射流的设备
CN113894414A (zh) 内部水压均衡的水导激光加工头
CN215593187U (zh) 三进十二束出型同轴式激光熔覆喷嘴
CN206290825U (zh) 增强型对冲降速调节阀盘片
CN214079740U (zh) 一种保护气吹气机构及焊接装置
CN105114641A (zh) 一种多层套筒调节结构
GB993476A (en) Improvements in or relating to turbines

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20180904

Assignee: Guilin Beam Technology Co.,Ltd.

Assignor: GUILIN University OF ELECTRONIC TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023980044734

Denomination of invention: Water guided laser coupling shunt voltage stabilizing device

Granted publication date: 20221129

License type: Common License

Record date: 20231030

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract