CN111822879A - 一种铁氧体材料的超快激光加工装置及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的铁氧体材料的超快激光加工装置及加工方法，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上，根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的定位点来确定位置，开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品，可以有效避免破裂铁氧体片在加工过程中造成的破裂。

Description

一种铁氧体材料的超快激光加工装置及加工方法
技术领域
本发明涉及光学加工技术领域，特别涉及一种铁氧体材料的超快激光加工装置及加工方法。
背景技术
现如今无线充电技术被广泛应用到各种终端设备，如：智能手机，智能手表，无线耳机等电子设备，而铁氧体材料利用电磁感应将电能从充电基座传输到电子设备，为设备的充电电池供电或使设备运行。但铁氧体材料的结构非常脆弱，在模切和冲切过程中很容易破裂；而使用常规的光纤激光器加工出来的小孔边缘不齐整，热熔严重；因此寻找合适的加工方法就成了当前的主要出路。
传统机械加工加工铁氧体材料用模切和冲切的方式，加工效率低，受到机械应力还容易破碎。
发明内容
有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种加工效率及产品良率高的铁氧体材料的超快激光加工装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种铁氧体材料的超快激光加工装置，包括：激光器、扩束镜、反射镜、扫描振镜、远心聚焦场镜、真空吸附治具及视觉单元，所述铁氧体材料吸附在所述真空吸附治具上，所述视觉单元可通过所述铁氧体材料上的标记点来确定切割位置，其中：
所述激光器发射的激光光束经所述扩束镜准直后进入所述反射镜，所述反射镜将入射的激光光束传输至所述扫描振镜，经所述扫描振镜扫描后的激光光束经所述远心聚焦场镜聚集在所述铁氧体材料上，并根据所述视觉单元确定的切割位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
在其中一些实施例中，所述激光器为超快激光，其波段在355-532nm之间，功率为15W-30W，脉宽为15ps-200fs。
在其中一些实施例中，所述反射镜为两块45°反射镜。
在其中一些实施例中，所述扫描振镜为XY扫描振镜。
在其中一些实施例中，所述远心聚焦场镜的焦距F＝60～160mm。
在其中一些实施例中，所述视觉单元为相机。
另外，本发明还提供了所述的铁氧体材料的超快激光加工装置的加工方法，包括下述步骤：
按所述铁氧体材料的超快激光加工装置搭建光路；
打开真空吸附，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上；
根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的标记点来确定切割位置；
开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的切割位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明提供的铁氧体材料的超快激光加工装置及加工方法，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上，根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的定位点来确定位置，开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品，可以有效避免破裂铁氧体片在加工过程中造成的破裂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的结构示意图。
图2为本发明实施例2提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的加工方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，为本发明实施例提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的结构示意图，包括：激光器110、扩束镜120、反射镜130、扫描振镜140、远心聚焦场镜150、真空吸附治具160及视觉单元170。所述铁氧体材料吸附在所述真空吸附治具160上，且保证所述铁氧体材料平整地吸附在所述真空吸附治具160上。所述视觉单元170可通过所述铁氧体材料上的标记点来确定切割位置。
上述实施例提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的工作方式如下：
所述激光器110发射的激光光束经所述扩束镜120准直后进入所述反射镜130，所述反射镜130将入射的激光光束传输至所述扫描振镜，经所述扫描振镜140扫描后的激光光束经所述远心聚焦场镜150聚集在所述铁氧体材料上，并根据所述视觉单元170确定的切割位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
在其中一些实施例中，所述激光器110为超快激光，其波段在355-532nm之间，功率为15W-30W，脉宽为15ps-200fs。
可以理解，由于铁氧体加工的尺寸不一，既有一毫米以下的小孔，又有几十毫米的外形。切割过程中需要采用不同的加工工艺；切割小孔是采要1000K-2000K的激光频率、500mm/s-1200mm/s的切割速度、4W-8W的激光功率；切割外形采要1000K-2000K的激光频率、1400mm/s-1500mm/s的切割速度、10W-25W的激光功率，这样可以有效解决小圆边缘毛刺多、锥度大、圆度差、碳化多、热熔严重，外形切割效率慢的问题。
进一步地，选用紫外皮秒激光作为加工选用的波长，在实际中不仅仅局限在紫外，选用波长可为355nm紫外光和532nm绿光；同时在激光脉宽上，优选选择为皮秒级脉宽；当然，不仅仅皮秒级别，也可以根据实际情况选用飞秒。
可以理解，由于铁氧体材质加工所需的功率阈值高，需要聚焦焦点小，功率密度高的特性，本发明采用紫外皮秒激光器加工出来的小孔锥度小，无热熔，无毛刺，既能保证切割效率，同时还能避免材料过热融化问题。
在其中一些实施例中，所述反射镜130为两块45°反射镜。
在其中一些实施例中，所述扫描振镜140为XY扫描振镜。
在其中一些实施例中，所述远心聚焦场镜150的焦距F＝60～160mm。
在其中一些实施例中，所述视觉单元170为相机，所述相机可通过铁氧体材料上的定位点来确定切割位置。
在其中一些实施例中，所述承载治具为陶瓷吸附板。
本发明提供的铁氧体材料的超快激光加工装置，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上，根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的定位点来确定位置，开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品，可以有效避免破裂铁氧体片在加工过程中造成的破裂。
实施例2
请参阅图2，为本发明上述实施例提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的加工方法的步骤流程图，包括下述步骤：
步骤S110：按所述铁氧体材料的超快激光加工装置搭建光路；
步骤S120：打开真空吸附，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上；
可以理解，应保证所述铁氧体材料平整地吸附在所述真空吸附治具160上。
步骤S130：根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的标记点来确定切割位置；
步骤S140：开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的切割位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
本发明提供的铁氧体材料的超快激光加工装置的加工方法，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上，根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的定位点来确定位置，开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品，可以有效避免铁氧体片在加工过程中造成的破裂。
当然本发明的铁氧体材料的超快激光加工装置还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (7)

1.一种铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，包括：激光器、扩束镜、反射镜、扫描振镜、远心聚焦场镜、真空吸附治具及视觉单元，所述铁氧体材料吸附在所述真空吸附治具上，所述视觉单元可通过所述铁氧体材料上的标记点来确定切割位置，其中：
所述激光器发射的激光光束经所述扩束镜准直后进入所述反射镜，所述反射镜将入射的激光光束传输至所述扫描振镜，经所述扫描振镜扫描后的激光光束经所述远心聚焦场镜聚集在所述铁氧体材料上，并根据所述视觉单元确定的切割位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
2.如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，所述激光器为超快激光，其波段在355-532nm之间，功率为15W-30W，脉宽为15ps-200fs。
3.如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，所述反射镜为两块45°反射镜。
4.如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，所述扫描振镜为XY扫描振镜。
5.如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，所述远心聚焦场镜的焦距F＝60～160mm。
6.如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置，其特征在于，所述视觉单元为相机。
7.一种如权利要求1所述的铁氧体材料的超快激光加工装置的加工方法，其特征在于，包括下述步骤：
按所述铁氧体材料的超快激光加工装置搭建光路；
打开真空吸附，将铁氧体材料吸附在真空吸附治具上；
根据所述视觉单元根据所述铁氧体材料上的定位点来确定切割位置；
开启光路且使得激光光束根据所述视觉单元确定的位置，沿预定的切割轨迹切割得到所需要的产品。
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