CN114515908A - 一种基于短脉冲激光的减材加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于短脉冲激光的减材加工方法，包括以下步骤：步骤1：首先短脉冲激光和指引光分别通过第一准直透镜组和第二准直透镜组进行准直处理；步骤2：通过二向色镜后进行合束，然后再通过聚焦透镜组射入匀光模组；步骤3：通过匀光模组后的光线再次通过第三准直透镜组；步骤4：准直光通过反射镜反射至第一分光片，反射至光掩模板上；步骤5：反射的光将带有光掩模板上的信息；步骤6：步骤5中将合束的带有信息的光通过第三分光片，将光束打至样品上，照射出光掩模板上的信息，实现特定区域和特定图形的减材；步骤7：最后反射到相机中的光可以对样品进行实时成像观测。本发明可以灵活改变减材图形，并可时时观测减材区域和减材图形。

Description

一种基于短脉冲激光的减材加工方法
技术领域
本发明属于微纳加工领域，尤其涉及一种基于短脉冲激光的减材加工方法。
背景技术
随着科学技术的发展，加工的尺寸也是不断的缩小。常规的机加工需要大型机床和加工中心，不仅价格昂贵，而且精度有限制。激光技术的进步使得激光减材变成了可能，常规的激光减材是将激光聚焦成高能点进行减材。通过点动成线，线动成面，最终实现图形化的减材，但是这种效率相对较低。通过融合短脉冲激光和数字微镜器件，投影式的图形化减材方式，可以极大地提高减材的工作效率。而通过数字微镜器件，可以灵活实现减材图形的变更，是一种非常有潜力的减材加工方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于短脉冲激光的减材加工方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于短脉冲激光的减材加工方法，包括以下步骤：
步骤1：首先短脉冲激光和指引光分别通过第一准直透镜组和第二准直透镜组进行准直处理；
步骤2：通过二向色镜后进行合束，然后再通过聚焦透镜组射入匀光模组的入射端面；
步骤3：通过匀光模组后的光线再次通过第三准直透镜组，将其变成均匀的准直光；
步骤4：步骤3中的准直光通过反射镜反射至第一分光片，并由第一分光片将一部分分光反射至光掩模板上；
步骤5：步骤4中反射的光将带有光掩模板上的信息，与第二分光片和照明光进行合束处理；
步骤6：步骤5中将合束的带有信息的光通过第三分光片，将光束打至样品上，照射出光掩模板上的信息，实现特定区域和特定图形的减材；
步骤7：最后反射到相机中的光可以对样品进行实时成像观测。
优选地，所述的一种基于短脉冲激光的减材加工方法，所述光掩模板为数字微镜器件。
优选地，所述的一种基于短脉冲激光的减材加工方法，所述步骤5中的光掩模板上的信息为减材的图形。
优选地，所述的一种基于短脉冲激光的减材加工方法，所述照明光为不会对样品产生影响波长范围的光源。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明中光掩模板采用数字微镜器件(DMD/DLP，也称为空间光调制器)，可以根据需求进行图形变化，从而满足多样的减材需求，确保能适应不同产品的减材需求。
2、相机和指引光的存在，可以对减材图形进行实时观测，所见即所得，结合机器视觉识别，可以根据需要自动生成减材的图形；
3、相比于激光直写的减材方式，本发明采用的图形投影方式效率更高。
4、相比传统的减材制造，本发明能在实时观测提高减材更小的尺寸和更高的精度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
图1是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
实施例
如图1所示，一种基于短脉冲激光的减材加工方法，包括以下步骤：
步骤1：首先短脉冲激光1和指引光2分别通过第一准直透镜组3和第二准直透镜组4进行准直处理；
步骤2：通过二向色镜5后进行合束，然后再通过聚焦透镜组6射入匀光模组7的入射端面；
步骤3：通过匀光模组7后的光线再次通过第三准直透镜组8，将其变成均匀的准直光；
步骤4：步骤3中的准直光通过反射镜9反射至第一分光片11，并由第一分光片11将一部分分光反射至光掩模板10上；
步骤5：步骤4中反射的光将带有光掩模板10上的信息，与第二分光片12和照明光13进行合束处理；
步骤6：步骤5中将合束的带有信息的光通过第三分光片15，将光束打至样品上，照射出光掩模板上的信息，实现特定区域和特定图形的减材；
步骤7：最后反射到相机14中的光可以对样品16进行实时成像观测。
本发明中所述光掩模板为数字微镜器件。
本发明中所述步骤5中的光掩模板上的信息为减材的图形。
本发明中所述照明光为不会对样品产生影响波长范围的光源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于短脉冲激光的减材加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：首先短脉冲激光和指引光分别通过第一准直透镜组和第二准直透镜组进行准直处理；
步骤2：通过二向色镜后进行合束，然后再通过聚焦透镜组射入匀光模组的入射端面；
步骤3：通过匀光模组后的光线再次通过第三准直透镜组，将其变成均匀的准直光；
步骤4：步骤3中的准直光通过反射镜反射至第一分光片，并由第一分光片将一部分分光反射至光掩模板上；
步骤5：步骤4中反射的光将带有光掩模板上的信息，与第二分光片和照明光进行合束处理；
步骤6：步骤5中将合束的带有信息的光通过第三分光片，将光束打至样品上，照射出光掩模板上的信息，实现特定区域和特定图形的减材；
步骤7：最后反射到相机中的光可以对样品进行实时成像观测。
2.根据权利要求1所述的一种基于短脉冲激光的减材加工方法，其特征在于：所述光掩模板为数字微镜器件。
3.根据权利要求1所述的一种基于短脉冲激光的减材加工方法，其特征在于：所述步骤5中的光掩模板上的信息为减材的图形。
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