CN110504099A - 一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光打标领域，尤其涉及一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统，所述激光去除电感铜线圈漆层的方法包括：通过治具固定电感铜线圈；调用打标图档，调整激光打标参数，采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。本发明仅需通过打标图档和激光镭射即可完成电感铜线圈的绝缘漆层的剥蚀，效率高，且去除后的铜材表面光滑，损伤小，便于线圈与其它元器件的焊接。相对机械剥除来说，激光加工精度高，效率高，能减少设备的磨损，缩短生产周期；相对化学腐蚀工艺，能减少化学物质的使用与排放，污染少。

Description

一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统

技术领域

本发明属于表面处理加工领域，尤其涉及一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统。

背景技术

电感铜线圈是家用电器、仪器仪表等电子设备的常用电子元件之一。利用电磁感应的原理，在电子电路中，电感铜线圈主要是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路的作用。电感铜线圈也用在可无线充电的手机(如小米9电池上面的充电线圈)中，对无线充电功能的实现起到了关键的作用。

电感铜线圈通常是由漆包线绕制而成，为了能与其它电子元件焊接并导电，需要先在线圈的焊接处去除漆层，再进行焊接。电感铜线圈剥漆的常用方法有机械法、化学法。机械法是人工用刀具和磨砂纸进行去漆，但对工人的手法和熟练度要求高，且剔除不干净和损伤铜材。化学法是用化学药水进行局部腐蚀去除漆层，产生的废液对环境不友好。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统，解决现有的机械法或化学法去漆导致的剔除不干净损伤材料以及污染环境等等问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种激光去除电感铜线圈漆层的方法，预设有打标图档，所述方法具体包括以下步骤：

步骤B、通过治具固定电感铜线圈；

步骤D、调用打标图档，调整激光打标参数，采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；

步骤E、采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。

本发明的更进一步优选方案是：所述绿光纳秒激光器的波长为532nm，最大功率为30W。

本发明的更进一步优选方案是：所述步骤B和步骤D之间还包括步骤C：调整激光焦距时，使激光偏焦，增大落在电感铜线圈漆层表面的光斑。

本发明的更进一步优选方案是：所述步骤D中第一特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为500～1000mm/s，所述空跳速度为1000-2000mm/s，所述Q频为10-50KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。

本发明的更进一步优选方案是：所述步骤E中第二特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为1500-3000mm/s，所述空跳速度为2000-3000mm/s，所述Q频为50-130KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。

本发明的更进一步优选方案是：所述步骤D和步骤E还包括步骤：在激光加工过程中，对工件进行吹气除尘或抽尘操作。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤A、对电感线圈进行超声清洗，晾干后使用酒精除去表面的油污。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤F、对完成加工的电感线圈进行超声清洗，晾干。

本发明的更进一步优选方案是：所述步骤E中，采用第二特性的绿光纳秒激光对剩余漆层扫描的次数不少于两次。

本发明还提供一种激光去除电感铜线圈漆层的系统：其包括：

治具模块：用于固定电感铜线圈；

激光器模块：用于开启绿光纳秒激光器，调整激光焦距，并调取打标图档；

控制器：用于调整激光打标参数进行激光加工，其包括第一加工模式和第二加工模式；所述第一加工模式采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；所述第二加工模式采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。

本发明的有益效果是：通过治具固定电感铜线圈，可以保证激光加工的稳定性；通过调整激光参数，输出高能量的第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工去除大部分的漆层；再输出低能量、高频、高速的第二特性的绿光纳秒激光去除剩余的漆层，在保证漆层去除效果的前提下，有效的缩短加工时间，提高加工效率。本激光去除电感铜线圈漆层的方法可以有效的去除电感铜线圈表面的漆层，具有不伤材料，不污染环境的特点。

附图说明

图1是本发明实施例的激光去除电感铜线圈漆层的方法的流程图；

图2是本发明实施例的激光去除电感铜线圈漆层的系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种激光去除电感铜线圈漆层的方法，一并参见图1、图2，预设有打标图档，所述方法具体包括以下步骤：

步骤S200、通过治具固定电感铜线圈；

步骤S400、调用打标图档，调整激光打标参数，采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；

步骤S500、采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。

通过治具固定电感铜线圈，可以保证电感铜线圈在激光加工过程中的稳定性，即保证激光加工的效果；通过调整激光参数，输出高能量的第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工去除大部分的漆层；再输出低能量、高频、高速的第二特性的绿光纳秒激光去除剩余的漆层，在保证漆层去除效果的前提下，有效的缩短加工时间，提高加工效率。本激光去除电感铜线圈漆层的方法可以有效的去除电感铜线圈表面的漆层，具有不伤材料，不污染环境的特点。

其中，所述第一特性的绿光纳秒激光为高能量的激光，可用于快速去除电感铜线圈表面的大部分漆层，去除时间短，所述第二特性的绿光纳秒激光为低能量、高频、高速的激光，可用于去除电感铜线圈表面的剩余的漆层，可以有效的防止激光去除漆层时损坏工件，保证加工效果。

其中，所述打标图档为激光加工的路径，可通过打标软件或其它绘图软件进行绘制，并转化为适合激光设备的格式，即可得到不同的达标路径。

本发明仅需通过打标图档和激光镭射即可完成电感铜线圈的绝缘漆层的剥蚀，效率高，且去除后的表面光滑，铜材损伤小，便于线圈与其它元器件的焊接。相对机械剥除来说，镭射处理精度高，效率高，能减少设备的磨损，大大缩短了生产周期；相对化学腐蚀工艺，能减少化学物质的使用与排放，对环境友好。

本激光去除电感铜线圈漆层的方法的工作原理为：利用激光设备通过在焦点或焦点附近将电感铜线圈表面漆层的化学键打断，以及同时产生的热能，将表面的漆层剥除掉。通过高精度高速振镜控制激光点位置，按照打标图档对电感铜线圈样品进行加工，在表面加工形成设计的图案(去除漆层)。

进一步的，如图1所示，所述绿光纳秒激光器的波长为532nm，最大功率为30W。所述绿光激光具有亮度高、聚焦光斑小、作用时间短、热影响区小、工件不会因加工而产生大的形变等优点。采用上述参数的绿光纳秒激光器，即可满足激光去除漆层的生产要求。

进一步的，如图1所示，所述步骤S200和步骤S400之间还包括步骤S300：调整激光焦距时，使激光偏焦，增大落在电感铜线圈漆层表面的光斑。通过对激光进行偏焦处理，可以增加光斑重叠率，还能适当减少热量堆积，也能降低对铜材的损伤，提高加工效果。

更进一步的，如图1所示，所述步骤S400中第一特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为500～1000mm/s，所述空跳速度为1000-2000mm/s，所述Q频为10-50KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。通过限定绿光纳秒激光打标参数为：打标速度为500～1000mm/s，空跳速度为1000-2000mm/s，Q频为10-50KHz，填充间距为0.02-0.06mm，可以输出高能量的第一特性绿光纳秒激光进行加工粗加工，加工效率高。

进一步的，如图1所示，所述步骤S500中第二特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为1500-3000mm/s，所述空跳速度为2000-3000mm/s，所述Q频为50-130KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。通过限定绿光纳秒激光打标参数为：打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为2000-3000mm/s，Q频为50-130KHz，填充间距为0.02-0.06mm，可以输出低能量、高频、高速的第二特性绿光纳秒激光进行加工精加工；需要注意的是，绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层吸收率较高，需要合适的能量和离焦距离，才能将剩余的漆层去除干净，继而得到表面光滑、损伤少的电感铜线圈。

更进一步的，如图1所示，所述步骤S400和步骤S500还包括步骤：在激光加工过程中，对工件进行吹气除尘或抽尘操作。其中，所述吹气除尘或抽尘操作通过通过吹气或抽尘装置进行。本实施例通过对工件进行除尘处理，一方面有利于人体和环境的保护；另一方面能减少烟雾或粉尘对激光的散射或吸收，还能对减少漆层热堆积，降低对铜材的损伤。

进一步的，如图1所示，所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤S100、对电感线圈进行超声清洗，晾干后使用酒精除去表面的油污。通过对工件表面进行清洁处理，可以去除工件表面的粉尘及油污，避免粉尘对激光的遮挡和反射，以及油污对激光的反射或折射。

进一步的，如图1所示，所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤S600、对完成加工的电感线圈进行超声清洗，晾干。通过对加工完成的工件进行清洗，可以除去工件表面产生的粉尘，保证下一工序的正常进行。

进一步的，如图1、图2所示，所述步骤S500中，采用第二特性的绿光纳秒激光对剩余漆层扫描的次数不少于两次。通过第二特性的绿光纳秒激光对剩余漆层进度多次扫描去除，即使用低能量的激光进行多次去除，在保证清除效果的前提下，可以有效的防止因激光能量过大损坏工件，提高加工效果。

更进一步的，如图2所示，本发明还提供一种激光去除电感铜线圈漆层的系统：其包括：

治具模块100：用于固定电感铜线圈；

激光器模块200：用于开启绿光纳秒激光器，调整激光焦距，并调取打标图档；

控制器300：用于调整激光打标参数进行激光加工，其包括第一加工模式310和第二加工模式320；所述第一加工模式310采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面漆层进行粗加工；所述第二加工模式采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。

通过治具模块100固定电感铜线圈，可以保证电感铜线圈在激光加工过程中的稳定性，即保证激光加工的效果；通过激光器模块200调整激光焦距，并调取打标图档，可以确定加工的路径。再通过控制器300调用第一加工模式，采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面漆层进行粗加工去除电感铜线圈表面大部分的漆层；再通过控制器300调用第二加工模式，采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层。本激光去除电感铜线圈漆层的方法，可以有效的去除电感铜线圈表面的漆层，具有加工效率高，不伤材料，不污染环境的特点。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，预设有打标图档，所述方法具体包括以下步骤：

步骤B、通过治具固定电感铜线圈；

步骤D、调用打标图档，调整激光打标参数，采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；

步骤E、采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。

2.根据权利要求1所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述绿光纳秒激光器的波长为532nm，最大功率为30W。

3.根据权利要求1或2所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述步骤B和步骤D之间还包括步骤C：调整激光焦距时，使激光偏焦，增大落在电感铜线圈漆层表面的光斑。

4.根据权利要求1所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述步骤D中第一特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为500～1000mm/s，所述空跳速度为1000-2000mm/s，所述Q频为10-50KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。

5.根据权利要求4所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述步骤E中第二特性的绿光纳秒激光打标参数包括：打标速度、空跳速度、Q频、填充间距；其中，所述打标速度为1500-3000mm/s，所述空跳速度为2000-3000mm/s，所述Q频为50-130KHz，所述填充间距为0.02-0.06mm。

6.根据权利要求1所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述步骤D和步骤E还包括步骤：在激光加工过程中，对工件进行吹气除尘或抽尘操作。

7.根据权利要求6所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤A、对电感线圈进行超声清洗，晾干后使用酒精除去表面的油污。

8.根据权利要求7所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述激光去除电感铜线圈漆层的方法还包括：步骤F、对完成加工的电感线圈进行超声清洗，晾干。

9.根据权利要求1所述的激光去除电感铜线圈漆层的方法，其特征在于，所述步骤E中，采用第二特性的绿光纳秒激光对剩余漆层扫描的次数不少于两次。

10.一种激光去除电感铜线圈漆层的系统，其特征在于，包括：

治具模块：用于固定电感铜线圈；

激光器模块：用于开启绿光纳秒激光器，调整激光焦距，并调取打标图档；

控制器：用于调整激光打标参数进行激光加工，其包括第一加工模式和第二加工模式；所述第一加工模式采用第一特性的绿光纳秒激光对电感铜线圈表面的漆层进行粗加工；所述第二加工模式采用第二特性的绿光纳秒激光扫描去除剩余的漆层；

其中，所述第一特性为高能量，所述第二特性为低能量、高频、高速。