CN109382592A - 一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，先是固定工件浸没在溶液槽的冷却液中，调节激光器到待加工工件的离焦量为0，然后打开除水雾装置和激光发射器进行一次打孔，一次打孔完成后调整激光器的离焦量为负值进行二次打孔，完成后取出待加工工件进行清洗，本发明还公开了激光重复打孔装置，包括激光系统、除雾风扇、机床工作台、溶液槽、工件夹具、机床底座和反射镜。本发明利用了静态冷却液的冷却和冲刷作用，以及激光重复打孔的方式来降低加工裂纹、减少孔锥度、提高孔圆度及减少熔渣附着和重铸层的作用，从而提高打孔质量，该发明适用于在现有的设备基础上进行改装，结构简单，容易实现，成本低，实施方法简单。
Description
技术领域
本发明属于激光加工领域，具体涉及一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法及装置。
背景技术
氧化铝陶瓷是世界上应用最广泛的陶瓷材料之一，是电子、生物等领域应用的最为广泛的材料，但是，氧化铝陶瓷的抗热震性差、断裂韧性低的特点使得其应用传统的机械加工尤其困难。
随着科学技术的不断发展，激光打孔技术的应用领域和规模越来越广泛，但其加工技术仍需要不断提高，因此国内相关研究人员及机构都致力于对激光打孔进行理论和实践的研究。但现有的激光打孔技术在陶瓷等延展性差、导热系数小的非金属材料的加工上还不能很好地运用，如在空气中对陶瓷等非金属材料进行激光打孔时孔的锥度较大，且陶瓷等非金属材料的导热系数小，表面残余应力大，容易产生大锥度、裂纹、熔渣、重铸层等微观缺陷及内孔圆度降低等问题，导致打孔质量不佳。虽然现有方法中也有很多过辅助手段对激光打孔的工艺参数进行了优化，比如：超声波、低(高)压水射流、化学试剂、动态水溶液等辅助手段，其中一些方法可以较好地解决上述问题，但同时产生了许多新的问题和要求，比如利用超声波、低(高)压水射流等辅助手段时，所需要的设备要求过高，成本增大，而利用化学试剂、动态水溶液等辅助手段时，增加了设备改造成本及实际操作的难度，且会对环境造成不良影响。
故本发明需要提出一种经济高效的氧化铝陶瓷激光重复打孔的装置及技术，利用激光重复打孔技术及使用静态溶液作为辅助溶液作为有效地提高打孔质量的一种手段应用在陶瓷等非金属材料的激光打孔加工中。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法及装置，其方法通过利用溶液的冷却和冲刷，以及激光重复打孔的方式来达到降低加工裂纹、减少孔锥度、提高孔圆度及减少熔渣附着和重铸层的作用，从而解决上述目前激光打孔技术在陶瓷等非金属材料加工中所存在的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，包括以下步骤：
(1)工件预处理：将待加工工件表面进行打磨抛光后，先后使用无水乙醇和丙酮进行清洗，再将待加工工件固定在打孔装置的工件夹具上并向溶液槽中注入冷却液；
(2)聚焦调节：通过工件夹具上设置的升降装置将待加工工件下降浸没在溶液槽的冷却液中，打开除雾风扇，调节工作台下方的X轴和Y轴平移机构使激光器对准待加工工件，待溶液槽中的冷却液恢复静止；
(3)一次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量为0，调节激光器的脉宽为0.5ms～1.5ms，频率调节到20～100Hz，开启激光器，激光器产生的激光束穿过冷却液作用于待加工工件的表面完成一次打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的定位板的激光通过溶液槽内底部的反射镜反射到溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收，关闭激光器；
(4)二次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量减小，减小值的绝对值在零到待加工工件厚度的范围内，调节激光器的脉宽为0.5ms～1.5ms，频率调节到20～100Hz，开启激光器，激光穿透冷却液直接作用于待加工件上的步骤(3) 中一次打孔的位置完成二次打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的击穿通孔通过溶液槽内底部的反射镜反射到溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收隐藏；
(5)取件清洗：关闭激光器和除雾扇，将工件夹具上升到冷却液液面上，取下待加工工件通过丙酮或乙醇进行冲洗干净。
具体的，所述冷却液为甘油、乙二醇和水的混合物，所述甘油、乙二醇和水的质量份数分别为5～15份、5～15份和80～100份。
具体的，所述反射镜为普通银镜，所述激光吸收涂层的厚度为0.5～2mm，所述激光吸收涂层的成分和质量比为：有机硅树脂75～90份，环氧树脂10～15 份，SnO25～35份，Sb2O30.1～2份，Fe2O30.1～2份，MnO20.1～2份，所述激光涂层的制备方法为：将SnO2、Sb2O3、Fe2O3和MnO2混合在1200～1500度的环境下进行高温煅烧后，冷却研磨至200～400目，置于反应釜中加入有机硅树脂充分搅拌后加入环氧树脂，升温至60～80℃反应2～5h后降温冷却，制成激光吸收涂层，所述激光吸收涂层通过热喷涂均匀涂布于溶液槽内壁。
具体的，所述打孔装置包括激光发生装置、除雾风扇、工作台、溶液槽、工件夹具、底座和反射镜，所述激光发生装置和所述工作台底部固定连接在底座上，所述工作台通过平移机构连接在所述底座上，所述除雾风扇固定在工作台上且位于激光发生装置与溶液槽之间，所述溶液槽固定在工作台上，所述工件夹具位于溶液槽中间位置并通过工件夹具一侧设置的升降装置可升降地固定在溶液槽内，所述反射镜呈45°固定在溶液槽底部，所述反射镜镜面相对的溶液槽侧壁上设有激光吸收涂层。
具体的，所述激光系统包括激光系统主机、激光器、导光系统和保护滤镜，所述激光器水平设置固定在所述激光系统主机的顶部，导光系统连接激光器竖直向下设置，保护滤镜固定在导光系统的下端，所述激光器为可调频脉冲激光。
具体的，所述除雾风扇包括固定柱和风扇，所述固定柱垂直固定在工作台上，所述风扇则固定在固定柱的上方并朝向溶液槽一侧，且该风扇高度位于所述保护滤镜和溶液槽之间。
具体的，所述平移机构为两个互相垂直且层叠设置的滚珠丝杠，所述溶液槽内侧相对的两个侧壁上分别设置有两条竖直向下的定位槽。
具体的，所述工件夹具包括定位板、夹持件、螺钉和紧固螺母，所述定位板的两端分别设有两个突出的延伸部卡在所述定位槽内，所述螺钉有四个且均由底部向上穿透定位板固定，所述夹持件通过一端设置通孔贯穿在螺钉上，所述紧固螺母与螺钉适配将夹持件固定在中间，所述夹持件的另一端均指向所述四个螺钉形成的四方形的中心且呈倾斜状逐渐降低，所述四个螺钉形成四方形的定位板中心处设有击穿通孔。
具体的，所述击穿通孔和反射镜垂直相对，所述反射镜在溶液槽底部的投影面积大于击穿通孔面积。
具体的，所述升降装置包括定位板连接件、定位板连接夹件和夹紧螺栓，所述定位板连接件与定位板的一端固定连接且位于溶液槽内侧，所述定位板连接夹件位于溶液槽外侧且上端呈直角向溶液槽内侧延伸并与定位板连接件本体连接，所述定位板连接夹件的中下部设有螺孔并可通过与螺栓配合将升降装置固定在溶液槽侧壁上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明中通过激光的重复打孔方法有效消除内孔锥度，在第二次打孔时可根据待加工工件的厚度来调整离焦量，使激光作用于一次打孔形成的孔内部固液界面，减少激光能量损耗，激光直达固液界面有效增加孔的深度并保证内孔形状规则且孔径在孔轴方向上保持一致。
(2)本发明的激光是穿过静态冷却液作用待加工工件上，可利用静态溶液的冷却及冲刷作用将打孔产生的熔融材料特别是孔底部材料快速排出，减少孔壁的热量堆积导致的重铸层，并在熔融材料附着于孔壁前有效排出。溶液冷却作用亦可快速带走激光作用在孔壁上的热量，减少孔壁微裂纹，特别适用于陶瓷等导热性较差的非金属材料。
(3)本发明中的激光打孔装置所设置的除水雾装置和保护滤镜可有效排去由于高能量激光作用与静态溶液时汽化产生的大量水雾，避免水雾弥漫在加工区域附近对激光产生折射和散射作用而削弱其聚焦性能、降低其能量密度。溶液槽中通过升降装置和工件夹具将被加工工件固定在溶液槽内，可将定位板上下移动及固定，定位板设置击穿通孔可防止待加工工件被激光打穿后损坏定位板，激光通过击穿通孔后垂直射向底部的反射镜，反射镜设置成45°倾斜可以将直射下来的激光水平反射到对向的溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收隐藏。
总体而言，本发明适用于非金属材料的激光打孔，且打孔装置的结构简单，容易实现，成本低，实施方法简单。
说明书附图
图1是本发明中打孔装置的立体图；
图2是本发明中打孔装置的工件夹具结构示意图；
图3是本发明中打孔装置的溶液槽结构示意图；
图4是本发明中打孔装置的侧面透视图；
图5中a图为空气环境下对陶瓷单次打孔的陶瓷上表面的形貌图；
图5中b图为空气环境下对陶瓷单次打孔的陶瓷下表面的形貌图；
图5中c图为空气环境下对陶瓷单次打孔的陶瓷孔内壁的形貌图；
图6中a图为在静态冷却液辅助下对陶瓷重复打孔后陶瓷的上表面的形貌图；
图6中b图为在静态冷却液辅助下对陶瓷重复打孔后陶瓷的下表面的形貌图；
图6中c图为在静态冷却液辅助下对陶瓷重复打孔后陶瓷的孔内壁的形貌图。
附图中，1-激光系统，11-激光系统主机，12-激光器，13-导光系统，14 -保护滤镜，2-除雾风扇，21-固定柱，22-风扇，3-机床工作台，4-溶液槽，41- 激光吸收涂层，42-定位槽，5-工件夹具，51-定位板，52-夹持件，53-螺钉， 54-紧固螺母，55-击穿通孔，6-机床底座，7-反射镜，8-平移机构，9-升降装置，91-定位板连接件，92-定位板连接夹件，93-夹紧螺栓。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰直观，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的诸多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面具有透彻的理解，即便没有此类特定的细节亦可实现本发明的这些方面。
实施例1
一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，包括以下步骤：
(1)工件预处理：将待加工工件表面进行打磨抛光后，先后使用无水乙醇和丙酮进行清洗，再将待加工工件固定在打孔装置的工件夹具上；
(2)聚焦调节：通过工件夹具上设置的升降装置将待加工工件下降浸没在溶液槽的冷却液中，打开除雾风扇，调节工作台地下的滚珠丝杠使激光器对准待加工工件；
(3)打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量为0，调节激光器的脉宽为 0.5ms，频率调节到20Hz，开启激光器，激光器产生的激光束直接作用于待加工工件的表面完成打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的定位板的激光通过溶液槽内底部的反射镜反射到溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收，关闭激光器；
(4)取件清洗：关闭激光器和除雾扇，将工件夹具上升到冷却液液面上，取下待加工工件通过丙酮或乙醇进行冲洗干净。
实施例2
将实施例1中激光器脉宽和频率分别改成1.5ms和100Hz，其他步骤及操作与实施例1一致。
实施例3
将实施例1中激光器脉宽和频率分别改成1.0ms和70Hz，其他步骤及操作与实施例1一致。
实施例4
一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，包括以下步骤：
(1)工件预处理：将待加工工件表面进行打磨抛光后，先后使用无水乙醇和丙酮进行清洗，再将待加工工件固定在打孔装置的工件夹具上并向溶液槽中注入冷却液，冷却液为甘油、乙二醇和水的混合物，甘油、乙二醇和水的质量份数分别为5～15份、5～15份和80～100份；
(2)聚焦调节：通过工件夹具上设置的升降装置将待加工工件下降浸没在溶液槽的冷却液中，打开除雾风扇，调节工作台底下的滚珠丝杠使激光器对准待加工工件，待溶液槽中的冷却液恢复静止；
(3)一次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量为0，调节激光器的脉宽为0.5ms，频率调节到20Hz，开启激光器，激光器产生的激光束穿过冷却液作用于待加工工件的表面完成一次打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的定位板的激光通过溶液槽内底部的反射镜反射到溶液槽侧内壁上的激光吸收涂层进行吸收，关闭激光器；
(4)二次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量调整为-a/2(其中a为待加工工件的厚度)，调节激光器的脉宽为0.5m，频率调节到20Hz，开启激光器，激光穿透冷却液直接作用于待加工件上的步骤(3)中一次打孔的位置完成二次打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的击穿通孔通过溶液槽内底部的反射镜反射到溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收隐藏；
(5)取件清洗：关闭激光器和除雾扇，将工件夹具上升到冷却液液面上，取下待加工工件通过丙酮或乙醇进行冲洗干净。
实施例5
一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，将实施例4中激光器脉宽和频率分别改成1.5ms和100Hz，甘油、乙二醇和水的质量份数分别为10 份、10份和80份，其他步骤及操作与实施例4一致。
实施例6
一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，将实施例4中激光器脉宽和频率分别改成1.0ms和70Hz，甘油、乙二醇和水的质量份数分别为7份、 7份和90份，其他步骤及操作与实施例4一致。
实施例7
一种激光吸收涂层，涂层的厚度为0.5mm，所述激光吸收涂层的成分和质量比为：有机硅树脂75份，环氧树脂10份，SnO25份，Sb2O30.1份，Fe2O3 0.1份，MnO20.1份，所述激光涂层的制备方法为：将SnO2、Sb2O3、Fe2O3和 MnO2混合在1200度的环境下进行高温煅烧后，冷却研磨至200目，置于反应釜中加入有机硅树脂充分搅拌后加入环氧树脂，升温至60℃反应2h后降温冷却，制成激光吸收涂层，所述激光吸收涂层通过热喷涂的方法均匀涂布于溶液槽内壁。
实施例8
一种激光吸收涂层，涂层的厚度为2mm，所述激光吸收涂层的成分和质量比为：有机硅树脂90份，环氧树脂15份，SnO235份，Sb2O32份，Fe2O32 份，MnO22份，所述激光涂层的制备方法为：将SnO2、Sb2O3、Fe2O3和MnO2混合在1500度的环境下进行高温煅烧后，冷却研磨至400目，置于反应釜中加入有机硅树脂充分搅拌后加入环氧树脂，升温至80℃反应5h后降温冷却，制成激光吸收涂层，所述激光吸收涂层通过热喷涂的方法均匀涂布于溶液槽内壁。
实施例9
一种激光吸收涂层，涂层的厚度为1.2mm，所述激光吸收涂层的成分和质量比为：有机硅树脂83份，环氧树脂12份，SnO220份，Sb2O31份，Fe2O3 1份，MnO21份，所述激光涂层的制备方法为：将SnO2、Sb2O3、Fe2O3和 MnO2混合在1350度的环境下进行高温煅烧后，冷却研磨至300目，置于反应釜中加入有机硅树脂充分搅拌后加入环氧树脂，升温至70℃反应3.5h后降温冷却，制成激光吸收涂层，所述激光吸收涂层通过热喷涂的方法均匀涂布于溶液槽内壁。
实施例10
如图1、图2、图3和图4所示，根据本发实用新型的一个方面，一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔装置，包括激光系统1、除雾风扇2、机床工作台3、溶液槽4、工件夹具5、机床底座6和反射镜7，激光系统1和所述机床工作台3底部固定连接在机床底座6上，所述机床工作台3通过底部设置两个互相垂直且层叠设置的滚珠丝杠固定在所述机床底座6上，可以将整个机床工作台沿着两个滚珠丝杠的方向前后移动，除雾风扇2固定在机床工作台3上且位于激光系统1与溶液槽4之间，溶液槽4固定在机床工作台3 上，所述工件夹具5位于溶液槽4中间位置并通过工件夹具5一侧设置的升降装置9可升降地固定在溶液槽4内，所述反射镜7呈45°固定在溶液槽4 底部，所述反射镜7镜面相对的溶液槽4侧壁上设有激光吸收涂层41，溶液槽4内侧相对的两个侧壁上分别设置有两条竖直向下的定位槽42。
激光系统1包括激光系统主机11、激光器12、导光系统13和保护滤镜 14，激光器12水平设置固定在所述激光系统主机11的顶部，导光系统13连接激光器12竖直向下设置，保护滤镜14固定在导光系统13的下端，设置保护滤镜可有效排去由于高能量激光作用与静态溶液时汽化产生的大量水雾，避免水雾弥漫在加工区域附近对激光产生折射和散射作用而削弱其聚焦性能、降低其能量密度在进行重复打孔的时候可以根据待加工工件的厚度来调节激光器的离焦量以保证二次打孔的有效性。
除雾风扇2包括固定柱21和风扇22，所述固定柱21垂直固定在机床工作台3上，所述风扇22则固定在固定柱21的上方并朝向溶液槽(4)一侧，且该风扇高度位于所述保护滤镜和溶液槽之间。
工件夹具5包括定位板51、夹持件52、螺钉53和紧固螺母54，所述定位板51的两端分别设有两个突出的延伸部卡在所述定位槽42内，所述螺钉 53有四个且均由底部向上穿透定位板51固定，所述夹持件52通过一端设置通孔贯穿在螺钉53上，所述紧固螺母54与螺钉53适配将夹持件52固定在中间，所述夹持件52的另一端均指向所述四个螺钉53形成的四方形的中心且呈倾斜状逐渐降低，所述四个螺钉53形成四方形的定位板51中心处设有击穿通孔55，击穿通孔55和反射镜7垂直相对，所述反射镜7在溶液槽4底部的投影面积大于击穿通孔55面积，定位板中央设置设置击穿通孔是为了防止激光在打穿工件夹具后损坏定位板，激光穿过击穿通孔后垂直射向溶液槽底部的反射镜，反射镜安装成45°通过光路折射的原理可知，激光竖直向下射到反射镜上可以水平反射至相对的溶液槽内壁上，再通过在溶液槽内壁上设置激光吸收涂层将激光进行吸收隐藏。
升降装置9包括定位板连接件91、定位板连接夹件92和夹紧螺栓93，所述定位板连接件91与定位板51的一端固定连接且位于溶液槽4内侧，所述定位板连接夹件92位于溶液槽4外侧且上端呈直角向溶液槽内侧延伸并与定位板连接件91本体连接，所述定位板连接夹件92的中下部设有螺孔并可通过与螺栓93配合将升降装置9固定在溶液槽4侧壁上，通过升降装置可以将整个工件夹具水平上升下降。
实施例1和实施例4的实施是在使用实施例7所制备的激光吸收涂层和实施例10实施制作的打孔装置进行的，实施例2和实施例5的实施是在使用实施例8所制备的激光吸收涂层和实施例10实施制作的打孔装置进行的，实施例3和实施例6的实施是在使用实施例9所制备的激光吸收涂层和实施例 10实施制作的打孔装置进行的。
实施例1、实施例2和实施例3为直接在空气环境下通过不同的脉宽和激光频率进行单次打孔，实施例4、实施例5和实施例6为使用不同的激光频率在静态冷却液的环境下进行重复的激光打孔。如图5中的a、b、c图分别为空气环境下对陶瓷单次打孔的陶瓷上表面、下表面和孔内壁的形貌图，a图中上表面和下表面形成大量的熔渣，且形成明显的重铸层，孔内壁形成明显的裂纹，上下孔径差距大导致锥度较大；如图6中的a、b、c图分别为在静态冷却液辅助下对陶瓷重复打孔后陶瓷的上表面、下表面及孔内壁的形貌图，孔的上表面及下表面熔渣堆积量显著减少，且形成的重铸层厚度变小，孔内的裂纹较细，上下孔径差距变小，锥度大大减小，这就充分利用了静态冷却液的冷却及冲刷作用将熔融材料特别是孔底部材料快速排出，减少孔壁的热量堆积导致的重铸层，并在熔融材料附着于孔壁前有效排出，溶液冷却作用亦可快速带走激光作用在孔壁上的热量，减少孔壁微裂纹。同时重复打孔可可根据待加工工件的厚度来调整离焦量，使激光作用于一次打孔形成的孔内部固液界面，减少激光能量损耗，有效减少孔锥度，使内孔形状规则，提高内孔圆度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)工件预处理：将待加工工件表面进行打磨抛光后，先后使用无水乙醇和丙酮进行清洗，再将待加工工件固定在打孔装置的工件夹具上并向溶液槽中注入冷却液；
(2)聚焦调节：通过工件夹具上设置的升降装置将待加工工件下降浸没在溶液槽的冷却液中，打开除雾风扇，调节工作台地下的X轴和Y轴平移机构使激光器对准待加工工件，待溶液槽中的冷却液恢复静止；
(3)一次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量为0，调节激光器的脉宽为0.5～1.5ms，频率调节到20～100Hz，开启激光器，激光器产生的激光束穿过冷却液作用于待加工工件的表面完成一次打孔，穿透待加工工件和定位板激光通过溶液槽底部的反射镜反射到溶液槽侧壁上的激光吸收涂层进行吸收，关闭激光器；
(4)二次打孔：调节激光器到待加工工件的离焦量减小，减小值的绝对值在零到待加工工件厚度的范围内，调节激光器的脉宽为0.5～1.5ms，频率调节到20～100Hz，开启激光器，激光穿透冷却液直接作用于待加工件上的步骤(3)中一次打孔的位置完成二次打孔，穿透待加工工件和工件夹具上的击穿通孔通过溶液槽底部的反射镜反射到溶液槽内侧壁上的激光吸收涂层进行吸收隐藏；
(5)取件清洗：关闭激光器和除雾扇，将工件夹具上升到冷却液液面上，取下待加工工件通过丙酮或乙醇进行冲洗干净。
2.根据权利要求1所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述冷却液为甘油、乙二醇和水的混合物，所述甘油、乙二醇和水的质量份数分别为5～15份、5～15份和80～100份。
3.根据权利要求1所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述为普通银镜，所述激光吸收涂层的厚度为0.5～2mm，所述激光吸收涂层的成分和质量比为：有机硅树脂75～90份，环氧树脂10～15份，SnO2 5～35份，Sb2O3 0.1～2份，Fe2O3 0.1～2份，MnO20.1～2份，所述激光涂层的制备方法为：将SnO2、Sb2O3、Fe2O3和MnO2混合在1200～1500度的环境下进行高温煅烧后，冷却研磨至200～400目，置于反应釜中加入有机硅树脂充分搅拌后加入环氧树脂，升温至60～80℃反应2～5h后降温冷却，制成激光吸收涂层，所述激光吸收涂层通过热喷涂的方法均匀涂布于溶液槽内壁。
4.根据权利要求1所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述打孔装置包括激光系统、除雾风扇、机床工作台、溶液槽、工件夹具、机床底座和反射镜，所述激光系统和所述机床工作台底部固定连接在机床底座上，所述机床工作台通过平移机构连接在所述机床底座上，所述除雾风扇固定在机床工作台上且位于激光系统与溶液槽之间，所述溶液槽固定在机床工作台上，所述工件夹具位于溶液槽中间位置并通过工件夹具一侧设置的升降装置可升降地固定在溶液槽内，所述反射镜呈45°固定在溶液槽底部，所述反射镜镜面相对的溶液槽侧壁上设有激光吸收涂层。
5.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述激光系统包括激光系统主机、激光器、导光系统和保护滤镜，所述激光器水平设置固定在所述激光系统主机的顶部，导光系统连接激光器竖直向下设置，保护滤镜固定在导光系统的下端，所述激光器为可调频脉冲激光。
6.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述除雾风扇包括固定柱和风扇，所述固定柱垂直固定在工作台上，所述风扇则固定在固定柱的上方并朝向溶液槽一侧，且该风扇高度位于所述保护滤镜和溶液槽之间。
7.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述平移机构为两个互相垂直且层叠设置的滚珠丝杠，所述溶液槽内侧相对的两个侧壁上分别设置有两条竖直向下的定位槽。
8.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述工件夹具包括定位板、夹持件、螺钉和紧固螺母，所述定位板的两端分别设有两个突出的延伸部卡在所述定位槽内，所述螺钉有四个且均由底部向上穿透定位板固定，所述夹持件通过一端设置通孔贯穿在螺钉上，所述紧固螺母与螺钉适配将夹持件固定在中间，所述夹持件的另一端均指向所述四个螺钉形成的四方形的中心且呈倾斜状逐渐降低，所述四个螺钉形成四方形的定位板中心处设有击穿通孔。
9.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述击穿通孔和反射镜垂直相对，所述反射镜在溶液槽底部的投影面积大于击穿通孔面积。
10.根据权利要求4所述的一种基于静态溶液辅助陶瓷激光重复打孔方法，其特征在于：所述升降装置包括定位板连接件、定位板连接夹件和夹紧螺栓，所述定位板连接件与定位板的一端固定连接且位于溶液槽内侧，所述定位板连接夹件位于溶液槽外侧且上端呈直角向溶液槽内侧延伸并与定位板连接件本体连接，所述定位板连接夹件的中下部设有螺孔并可通过与螺栓配合将升降装置固定在溶液槽侧壁上。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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