SU1763128A1 - Method and device for laser treatment - Google Patents

Method and device for laser treatment Download PDF

Info

Publication number
SU1763128A1
SU1763128A1 SU833705431A SU3705431A SU1763128A1 SU 1763128 A1 SU1763128 A1 SU 1763128A1 SU 833705431 A SU833705431 A SU 833705431A SU 3705431 A SU3705431 A SU 3705431A SU 1763128 A1 SU1763128 A1 SU 1763128A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
laser
cutting
given
focusing element
plate
Prior art date
Application number
SU833705431A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Анатольевич Данилов
Владимир Викторович Попов
Александр Михайлович Прохоров
Иосиф Норайрович Сисакян
Дмитрий Михайлович Сагателян
Елена Васильевна Сисакян
Виктор Александрович Сойфер
Original Assignee
Институт Общей Физики Ан Ссср
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 Институт Общей Физики Ан Ссср filed Critical Институт Общей Физики Ан Ссср
Priority to SU833705431A priority Critical patent/SU1763128A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1763128A1 publication Critical patent/SU1763128A1/en

Links

Description

Изобретение относится к технологии и оборудованию лазерной обработки.The invention relates to technology and equipment for laser processing.

\ Целью изобретения является повышение производительности при изготовлении сложных деталей, упрощение конструкции оптической системы.\ The aim of the invention is to increase productivity in the manufacture of complex parts, simplifying the design of the optical system.

На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления способа с оптически прозрачным фокусирующим элементом; на фиг.2 - фокусирующий зле^Figure 1 shows a diagram of a device for implementing the method with an optically transparent focusing element; figure 2 - focusing evil ^

22

2. Устройство для лазерной обработки, содержащее лазер и оптическую систему с фокусирующим элементом, отличающеес я тем, что, с целью упрощенияконструкции оптической системы и повышения производительности и долговечности, фокусирующий элемент оптической системы выполнен в виде пластины с нанесенной на его поверхность ’ микрорельефной структурой.2. A laser processing device comprising a laser and an optical system with a focusing element, characterized in that, in order to simplify the design of the optical system and increase productivity and durability, the focusing element of the optical system is made in the form of a plate with a microrelief structure deposited on its surface.

3. Устройство по п.2, о т л и м а ю щ е еся тем, что пластина выполнена из оптически прозрачного материала.3. The device according to claim 2, according to the fact that the plate is made of optically transparent material.

4. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что пластина выполнена отражающей.4. The device according to claim 2, with the fact that the plate is made reflective.

5. Устройство по пп.2-4, о т л и- ; ч а ю щ ее с я тем, что микрорель- ; ефная структура на поверхности пластины выполнена в виде непрерывного рельефа с параметрами, зависящими от заданной конфигураций лазерного излучения, его длины волны и показателя преломления материала пластины.5. The device according to claims 2-4, about t l and -; I want her with the fact that microrelay; The ethereal structure on the surface of the plate is made in the form of a continuous relief with parameters depending on the given configuration of the laser radiation, its wavelength and the refractive index of the plate material.

511.,,, 1763128 А1511. ,,, 1763128 A1

мент; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - схема устройства для осуществления способа с отражающим фокусирующим элементом.cop; in Fig.3 - view A in Fig.2; figure 4 - diagram of a device for implementing the method with a reflective focusing element.

При лазерной обработке осуществляют фазовую модуляцию волнового фрон- ! та лазерного излучения 1 и направля- I ют его в зону обработки 2. При этом лазерное излучение 1 преобразуют в излучение требуемой конфигурации 3, а его фазовую модуляцию осуществляютDuring laser processing, phase modulation of the wave front is carried out! This laser radiation 1 and direct it to the processing zone 2. In this case, the laser radiation 1 is converted into radiation of the desired configuration 3, and its phase modulation is carried out

+ +7-+.:+ + 7- + .:

17631281763128

в зависимости от волнового фронта и заданного распределения интенсивности излучения 1 на обрабатываемой поверхности детали 4 (фиг.1,3).depending on the wavefront and a given distribution of radiation intensity 1 on the workpiece surface 4 (Fig.1,3).

Устройство для реализации способа содержит лазер 5 и оптическую систему с фокусирующим элементом 6, последний выполнен в виде пластины с нанесенной Йа его поверхности микрорельефной структурой 7.A device for implementing the method comprises a laser 5 and an optical system with a focusing element 6, the latter made in the form of a plate with a microrelief structure 7 applied to its surface.

Пластина может быть выполнена Из оптически прозрачного материала или отражающей. Микрорельефная структура на Поверхности пластины может быть :|/5 выполнена виде непрерывного рельефа с параметрами, зависящими от заданной конфигурации лазерного излучения 1, его длины волны и показателя преломления материала пНастины.The plate may be made of optically transparent material or reflective. The micro-relief structure on the surface of the plate can be : | / 5 is made in the form of a continuous relief with parameters depending on a given configuration of laser radiation 1, its wavelength and refractive index of the material nNastina.

Устройство работает следующим образом. 7 7'The device operates as follows. 7 7 '

Автоматическому блоку 8 задают программу разделки отверстий в детали 4 необходимой совокупности и в ко-25 личёстве, кратном четырем,' кроме того, вводят исходные данные, обеспечивающие синхронное включение импульсов рубинового лазера 5 И привода'пёреме- , щения (линейного и углового) коорди- зо натного столика 9·The automatic block 8 is given a program for cutting holes in a part 4 of the required combination and in a multiple of four, 'in addition, input data is provided that provide simultaneous switching on of the ruby laser pulses 5 And the drive' movement, (linear and angular) coordination - Dental table 9 ·

Работа оператора заключается в закреплении детали 4 на рабочем столике 9, запуске установки в работу через блок 8, наблюдению за обрабатываемой деталью 4 посредством системы 10 и'контроля за температурой детали 4 по прибору 11.The operator’s job is to fix the part 4 on the work table 9, start the installation in work through block 8, monitor the workpiece 4 through the system 10 and monitor the temperature of the part 4 on the device 11.

При необходимости, учитывая технологические особенности операций обра- дд ботки детали и ее температуру, оператор осуществляет подачу технологической среды. Для удаления испаряемого продукта керамики и стабилизации температуры обрабатываемой детали могут ' 45 подавать воздух.If necessary, taking into account the technological features of operations for machining the part and its temperature, the operator delivers the technological medium. To remove the evaporated product of ceramics and stabilize the temperature of the workpiece, they can supply air.

Устройство можёт быть выполнено с отражающим фокусирующим элементом 6 (фиг.4). Такое устройство работает'. следующим образом. ' ; The device can be made with a reflective focusing element 6 (figure 4). Such a device works. ' in the following way. ';

При пробивке отверстий в металлических деталях, например в титановых панелях толщиной до 1 мм, в качестве технологической среды применяют кислород', что позволяет за счёт"экзотер-& мической реакции между металлом и ; кислородом ускорить процесс пробивки отверстий с применением лазера меньшей мощности. При пробивке отверстийWhen punching holes in metal parts, for example, in titanium panels up to 1 mm thick, oxygen is used as a technological medium, which allows, due to the exothermic reaction between the metal and oxygen, to accelerate the process of punching holes with a lower laser power. punching holes

в более толстых металлических плитах в качестве технологической среды применяют инертный газ, например гелий,· предотвращающий сгорание металла, ведущего к нарушению формы пробиваемого отверстия.in thicker metal plates, an inert gas, such as helium, is used as a process medium, · preventing the combustion of metal, leading to a violation of the shape of the punched hole.

Используемый в устройстве отражающий фокусирующий элемент 6 выполняют отражающим на металлической основе, на поверхности которой по четырем зонам Наносят микрорельефнуюфазовую структуру,обеспечивающую преобразование лазерного луча с неоднородной модовой структурой в цетыре пучка с точечной фокусировкой и заданной модовой структурой. Такой способ и устройство позволяют осуществлять: разделку отверстий сложного фигурного сечения, резку, сварку, термообработку на ограниченной поверхности деталей сложной конфигурации, маркировку и раскрой листового материала по заданному контуру;The reflecting focusing element 6 used in the device is made reflective on a metal base, on the surface of which a micro-relief phase structure is applied over four zones, which converts a laser beam with an inhomogeneous mode structure into four beams with point focusing and a given mode structure. This method and device allows you to: cutting holes of complex shaped section, cutting, welding, heat treatment on a limited surface of parts of complex configuration, marking and cutting of sheet material along a given contour;

при обработке неметаллических ма-терйалов и изготовлении изделий из пластмасс и других полимерных материалов устройством обеспечивается выполнение операций по разделке отверстий заданной совокупности, по маркировке требуемой конфигурации и другие операций;when processing non-metallic materials and manufacturing products from plastics and other polymeric materials, the device provides operations for cutting holes of a given population, for marking the required configuration and other operations;

обработку (рассечение) поверхностного слоя плат и других элементов микросхем на требуемую глубину по заданному контуру, маркировку кремниевых пластин, раскрой и нарезку керамических подложек сложной формы;processing (dissection) of the surface layer of boards and other elements of microcircuits to the required depth along a given contour, marking silicon wafers, cutting and cutting ceramic complex substrates;

раскрой материалов из кожи, натуральных матерчатых и искусственных тканей,· при изготовлении "перфокарт" для текстильной промышленности;cutting materials from leather, natural cloth and artificial fabrics, · in the manufacture of "punch cards" for the textile industry;

в производстве стройматериалов из керамики, туфа и других твердых и хрупких материалов возможна их обработка путем стеклования поверхности по заданному рисунку, а также маркировка нужных знаков и разделка отверстий требуемой совокупности.in the production of building materials made of ceramics, tuff and other hard and brittle materials, they can be processed by vitrifying the surface according to a given pattern, as well as marking the necessary signs and cutting holes of the required combination.

Таким образом, возможность обработки одновременно всего заданного контура обеспечивает высокую производительность процесса изготовления сложных деталей, а замена системы оптических элементов, позволяющей обеспечить получение излучения требуемой конфигурации и фазовой модуляции, одной пластиной с микрорельефной структурой - упрощение конструкции оп1763128Thus, the ability to process the entire given contour at the same time provides high productivity in the manufacturing process of complex parts, and replacing the system of optical elements, which allows to obtain radiation of the required configuration and phase modulation, with one plate with a microrelief structure, simplifies the design of op1763128

тической системы и повышение ее долговечности.tical system and increase its durability.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Пробивали отверстия диаметром ,Punched holes with a diameter

¢,12-0,25 мкм 'заданной совокупности в керамической детали (панели) толщиной до 1 мм. Лазерная установка состояла из импульсного рубинового лазера с плотностью мощности 10* Вт/см2 ι в импульсе длительностью 1 мс, излучающего пучок света с длиной волны Ά =» 0,69 мкм и коллимированного до диаметра 25 мм, оптической системы с отражающим фокусирующим элементом 1 диаметром 25 мм. Обрабатываемую ке’рамическую деталь закрепляли на подвижном координатном столике.¢, 12-0.25 μm 'of the given aggregate in a ceramic part (panel) up to 1 mm thick. The laser setup consisted of a pulsed ruby laser with a power density of 10 * W / cm 2 ι in a pulse of 1 ms duration emitting a light beam with a wavelength of Ά = »0.69 μm and collimated to a diameter of 25 mm, an optical system with a reflecting focusing element 1 with a diameter of 25 mm. The processed ke'ramic part was fixed on a movable coordinate table.

еe 22

Устройство включало в себя также систему подачи технологической среды 6 (воздух, кислород, инертный газ, жидкость и др.), автоматическое устройство, выполненное в виде програм- 2 мника с ЭВМ, систему наблюдения и прибор измерения температуры обрабатываемой детали.The apparatus also included a process fluid supply system 6 (air, oxygen, inert gas, liquid, etc.), An automatic device in the form of programming with computer 2 ISRC, surveillance system and workpiece temperature meter.

Фокусирующий элемент оптической системы выполняли в виде оптически прозрачной пластины с нанесенной на ней микрорельефной структурой с четырьмя равносимметричными зонами.The focusing element of the optical system was made in the form of an optically transparent plate with a microrelief structure deposited on it with four equally symmetric zones.

Изготовление фокусирующего элемента состояло из следующих основных этапов:The manufacture of the focusing element consisted of the following main steps:

- производили расчет на ЭВМ заданной фазовой функции элемента, позволяющего осуществить необходимые преобразования равномерного или гауссова распределения интенсивности;- made the calculation on the computer of the given phase function of the element, allowing to carry out the necessary transformations of a uniform or Gaussian intensity distribution;

*> производили изготовление амплитудной маски полученной фазовой функции с помощью сканирующего прецизионн ного устройства вывода оптического изображения из ЭВМ на прозрачную основу с фотоэмульсионным слоем;*> the amplitude mask of the obtained phase function was manufactured using a scanning precision device for outputting the optical image from the computer onto a transparent base with a photoemulsion layer;

- производили изготовление фазовой маски фокусирующего элемента с требуемым рельефом на поверхности основы путем удаления (водой) незадубленного желатина из фотоэмульсии.- made the production of the phase mask of the focusing element with the desired relief on the surface of the base by removing (water) undecreased gelatin from the emulsion.

В результате обработки получали одновременно заданное количество отверстий за один импульс.As a result of processing, a predetermined number of holes was obtained simultaneously per pulse.

1010

17631281763128

фиг.2figure 2

Фиг.ЗFig.Z

Claims (5)

1one (21)3705 61/27(21) 3705 61/27 (22)12.12.83(22) 12.12.83 ) 23.09.92. Бюл. V 35) 09/23/92. Bul V 35 (71)Институт общей физики АН СССР(71) Institute of General Physics, USSR Academy of Sciences (72)В.А.Данилов, В.В.Попов, А.М.Прохоров, И.Н.Сисак н, Д.М.Сага- тел н, Е.В.Сисак н и В.А.Сойфер(72) V.A. Danilov, V.V.Popov, A.M.Prokhorov, I.N.Sisak, D.M. Sagael, E.V. Sisak and V.A. Soyfer (56)Авторское свидетельство СССР ff 267778, кл. В 23 К 27/00. 1972.(56) USSR Copyright Certificate ff 267778, cl. At 23: 27/00. 1972. Авторское свидетельство СССР № 673157, кл. В 23 К 26/00, 1979. (5k) СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯUSSR Author's Certificate No. 673157, cl. B 23 K 26/00, 1979. (5k) METHOD OF LASER TREATMENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (57)1. Способ лазерной обработки, при котором осуществл ют фазовую модул цию волнового фронта лазерного излучени  и направл ют его в зону обработки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности при изготовлении сложных деталей, лазерное излучение преобразуют в излучение требуемой конфигурации , а его фазовую модул цию осуществл ют в зависимости от волнового фронта и заданного распределени  интенсивности излучени  на обрабатывав мой поверхности.(57) 1. A laser processing method in which phase modulation of a laser radiation wavefront is carried out and guided to a treatment zone, characterized in that, in order to increase productivity in the manufacture of complex parts, laser radiation is converted into radiation of a desired configuration, and its phase modulation depending on the wavefront and a predetermined distribution of the radiation intensity on the treated surface. Изобретение относитс  к технологии и оборудованию лазерной обработки .This invention relates to laser processing technology and equipment. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности при изготовлении сложных деталей, упрощение конструкции оптической системы.The aim of the invention is to increase productivity in the manufacture of complex parts, simplifying the design of the optical system. На фиг.1 изображена схема устройства дл  осуществлени  способа с оптически прозрачным фокусирующим элементом; на фиг.2 - фокусирующий Figure 1 shows a diagram of an apparatus for carrying out the method with an optically transparent focusing element; figure 2 - focusing 2. Устройство дл  лазерной обработки , содержащее лазер и оптическую систему с фокусирующим элементом, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции оптической системы и повышени  производительности и долговечности, фокусирующий элемент оптической системы выполнен в виде пластины с нанесенной на его поверхность микрорельефной , структурой.2. A laser processing device comprising a laser and an optical system with a focusing element, characterized in that, in order to simplify the design of the optical system and increase productivity and durability, the focusing element of the optical system is made in the form of a plate with a microrelief deposited on its surface. ЗЕ. Устройство по п.2, отличающеес  тем, что пластина выполнена из оптически прозрачного материала.Here A device according to claim 2, characterized in that the plate is made of an optically transparent material. 4.Устройство по п.2, отличающеес  тем, что пластина выполнена отражающей.4. A device according to claim 2, characterized in that the plate is made reflective. 5.Устройство по пп.2-1, отличающеес  тем, что микрорельефна  структура на поверхности пластины выполнена в виде непрерывного рельефа с параметрами, завис щими от заданной конфигурации лазерного излучени , его длины волны и показател  преломлени  материала пластины.5. A device according to claims 2-1, characterized in that the micro-relief structure on the surface of the plate is made in the form of a continuous relief with parameters depending on the given configuration of laser radiation, its wavelength and the refractive index of the material of the plate. мент; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - схема устройства дл  осуществлени  способа с отражающим фокусирующим элементом.cop; in FIG. 3, view A in FIG. 2; Fig. 4 is a diagram of an apparatus for carrying out the method with a reflecting focusing element. При лазерной обработке осуществл ют фазовую модул цию волнового фронта лазерного излучени  1 и направл ют его в зону обработки 2. При этом лазерное излучение 1 преобразуют в излучение требуемой конфигурации 3, фазовую модул цию осуществл ютDuring laser processing, the phase modulation of the laser radiation wavefront 1 is performed and sent to the treatment zone 2. In this case, the laser radiation 1 is converted into the radiation of the required configuration 3, the phase modulation is performed XIXi оabout WW io ооio oo в зависимости от волнового фронта и заданного распределени  интенсивности излучени  1 на обрабатываемой поверхности детали Ц (фиг.1,3).Устройство дл  реализации способа содержит лазер 5 и оптическую систему с фокусирующим элементом 6, последний выполнен в виде пластины с нанесенной на его поверхности микрорельеф- JQ ной структурой 7.depending on the wavefront and a given distribution of the intensity of radiation 1 on the treated surface of part C (Fig. 1.3). The device for implementing the method contains a laser 5 and an optical system with a focusing element 6, the latter is made in the form of a plate with a microrelief applied on its surface - JQ structure 7. Пластина может быть выполнена из оптически прозрачного материала или отражающей. Микрорельефна  структура на поверхности пластины может быть : f5 выпЬлйё йа виде непрерывного рельефа с параметрами, завис щими от заданной конфигурации лазерного излучени  1, его длины волны и показател  преломлени  материала пластины. JQThe plate can be made of optically transparent material or reflective. The microrelief structure on the plate surface can be: f5 discharged as a continuous relief with parameters depending on the given configuration of laser radiation 1, its wavelength and the refractive index of the plate material. Jq Устройство работает следующим образом .The device works as follows. Автоматическому блоку 8 задают программу разделки отверстий в детали k необходимой совокупности и в ко- 25 личестве, кратном четырем, кроме того , ввод т исходные данные, обеспечивающие Синхронное включение импульсов рубинового лазера и привода пёремев более толстых металлических плитах в качестве технологической среды примен ют инертный газ, например гелий,- предотвращающий сгорание металла, ведущего к нарушению формы пробиваемого отверсти .The automatic unit 8 is given a program for cutting holes in the part k of the required aggregate and in a multiple of four, in addition, input data is input to ensure the synchronous activation of the ruby laser pulses and the drive of thicker metal plates as an technological medium. gas, such as helium, which prevents the combustion of metal, leading to a violation of the shape of the hole being punched. Используемый в устройстве отражающий фокусирующий элемент 6 выполн ют отражающим на металлической основе, на поверхности которой по четырем зонам Нанос т мйкрорельефную фазовую структуру ,обеспечивающую преобразование лазер ного луча с неоднородной модовой структурой в Четыре пучка с точечной фокусировкой и заданной модовой структурой. Такой способ иустройство позвол ют осуществл ть: разделку отверстий сложного фигурного сечени , резку, сварку, термообработку на ограниченной поверхности деталей сложной конфигурации, маркировку и раскрой листового материала по заданному контуру; . :The reflecting focusing element 6 used in the device is made reflective on a metal base, on the surface of which, in four zones, a blue-relief phase structure is applied that converts a laser beam with a non-uniform mode structure into Four beams with point focusing and a given mode structure. This method and device allows for: cutting holes of complex shaped section, cutting, welding, heat treatment on a limited surface of parts of complex configuration, marking and cutting the sheet material according to a given contour; . : при обработке неметаллических ма-- терйалов и изготовлении изделий из пластмасс и других полимерных материалов устройством обеспечиваетс  выполнение операций по разделке ртверщени  (линейного и углового) коЬ)эди- 30 стий заданной совокупности, по маркиwhen processing nonmetallic goods and making products from plastic and other polymeric materials, the device provides for the completion of the processing of (linear and angular) leather) of a given set, according to the brand натного столика 9.natny table 9. Работа оператора заключаетс 4 в закреплении детали 4 на рабочем столике 9, запуске установки в работуThe work of the operator consists of 4 fixing the part 4 on the work table 9, starting the installation ровке .требуемой .конфигурации и другие операций; .. : ,...-. ...the configuration required and other operations; ..:, ...-. ... обработку (рассечение) поверхностного сло  плат и других элементовprocessing (dissection) of the surface layer of boards and other elements через блок 8, наблюдению за обрабаты-.-микросхем на требуемую глубину по зава емой деталью 4 посредством системы- - ...-.... .,--.. ..through block 8, monitoring the machined -.- microcircuits to the required depth for the required detail 4 by means of the system- ... -..., -... 10 и контротТ : за температуррй детали ..4 по прибору 11. У ...: ;, Г.; . ;.10 and contrat T: for the temperature details ..4 on the device 11. W ...:;, G .; . ;. При необходимости, учитыва  технологические особенности операций обра-4Qральных матерчатых и искусственныхIf necessary, taking into account the technological features of operations of fabric-like and artificial materials. данному контуру, маркировку кремниевых пластин, раскрой и нарезку керамических подложек сложной формы; .раскрой материало в из кожи, нэтуботки детали и ее температуру, опера- тор осуществл ет подачу технологической среды. Дл  уда лёни   испар емого продукта керамики и стабилизации температуры обрабатываемой детали могут подавать воздух. this contour, marking silicon wafers, cutting and cutting ceramic substrates of complex shape; By cutting the material out of the skin, after the part and its temperature, the operator feeds the technological medium. Air can be supplied to remove the evaporating ceramic product and stabilize the temperature of the workpiece. Устройство может быть выпблйено с отражающим фокусирующим элементом 6 (фигЛ). Такое устройство работает следующим образом.The device can be flashed out with a reflecting focusing element 6 (figl). Such a device works as follows. При пробивке отверстий в металлических детал х, например в титановых панел х толщиной до 1 мм, в Качёстве Технологической среды примен ют кислород; что позвол ё г1(а счётг экзотер- мической реакции между металлом и кислородом ускорить процесс пробивки отверстии с применением лазера меньшей мощности. При пробивке отверстийWhen punching holes in metal parts, for example in titanium panels up to 1 mm thick, oxygen is used in the Quality Environment; that allows g1 (and the expense of the exothermic reaction between metal and oxygen speeds up the process of punching a hole using a laser of lower power. When punching holes тканей.при изготовлении перфокарт дл  текстильной промышленности;fabrics in the manufacture of punched cards for the textile industry; в производстве стройматериалов из керамики, туфа и других твердых и л хрупких материалов возможна их обработка путем стекловани  поверхности по заданному рисунку, а также маркировка нужных знаков и разделка отверстий требуемой совокупности.in the production of building materials from ceramics, tuff and other solid and fragile materials, it is possible to process them by vitrifying the surface according to a given pattern, as well as marking the necessary characters and cutting holes of the required aggregate. Таким образом, возможность обработки одновременно всего заданного контура обеспечивает высокую производительность процесса изготовлени  сложных деталей, а замена системы оптических элементов, позвол ющей обеспечить получение излучени  требуемой конфигурации и фазовой модул ции, одной пластиной с микрорельефной структурой - упрощение конструкции оп50Thus, the ability to process the entire specified circuit at the same time ensures high performance of the process of manufacturing complex parts, and replacing the system of optical elements to ensure that the required configuration and phase modulation is obtained by a single plate with a microrelief structure simplifies the design of op 50 5555 в более толстых металлических плитах в качестве технологической среды примен ют инертный газ, например гелий,- предотвращающий сгорание металла, ведущего к нарушению формы пробиваемого отверсти .in thicker metal plates, an inert gas, such as helium, is used as the process medium, which prevents the combustion of metal, leading to a violation of the shape of the hole being punched. Используемый в устройстве отражающий фокусирующий элемент 6 выполн ют отражающим на металлической основе, на поверхности которой по четырем зонам Нанос т мйкрорельефную фазовую структуру ,обеспечивающую преобразование лазерного луча с неоднородной модовой структурой в Четыре пучка с точечной фокусировкой и заданной модовой структурой. Такой способ иустройство позвол ют осуществл ть: разделку отверстий сложного фигурного сечени , резку, сварку, термообработку на ограниченной поверхности деталей сложной конфигурации, маркировку и раскрой листового материала по заданному контуру; . :The reflecting focusing element 6 used in the device is made reflective on a metal base, on the surface of which, in four zones, a blue-relief phase structure is applied, which converts a laser beam with a non-uniform mode structure into Four beams with point focusing and a given mode structure. This method and device allows for: cutting holes of complex shaped section, cutting, welding, heat treatment on a limited surface of parts of complex configuration, marking and cutting the sheet material according to a given contour; . : при обработке неметаллических ма-- терйалов и изготовлении изделий из пластмасс и других полимерных материалов устройством обеспечиваетс  выполнение операций по разделке ртверстий заданной совокупности, по маркиwhen processing nonmetallic materials and making products from plastic and other polymeric materials, the device provides for the execution of operations for cutting holes of a given set, according to the brand ровке .требуемой .конфигурации и другие операций; .. : ,...-. ...the configuration required and other operations; ..:, ...-. ... обработку (рассечение) поверхностного сло  плат и других элементовprocessing (dissection) of the surface layer of boards and other elements микросхем на требуемую глубину по за- - ...-.... .,--.. ..microcircuits to the required depth for-- ...-....., -... ральных матерчатых и искусственныхwoolen cloth and artificial данному контуру, маркировку кремниевых пластин, раскрой и нарезку керамических подложек сложной формы; .раскрой материало в из кожи, нэтуральных матерчатых и искусственныхthis contour, marking silicon wafers, cutting and cutting ceramic substrates of complex shape; .making material in leather, natural fabric and artificial тканей.при изготовлении перфокарт дл  текстильной промышленности;fabrics in the manufacture of punched cards for the textile industry; в производстве стройматериалов из керамики, туфа и других твердых и хрупких материалов возможна их обработка путем стекловани  поверхности по заданному рисунку, а также маркировка нужных знаков и разделка отверстий требуемой совокупности.in the production of building materials from ceramics, tuff and other hard and brittle materials, it is possible to process them by vitrifying the surface according to a given pattern, as well as marking the necessary characters and cutting openings of the required aggregate. Таким образом, возможность обработки одновременно всего заданного контура обеспечивает высокую производительность процесса изготовлени  сложных деталей, а замена системы оптических элементов, позвол ющей обеспечить получение излучени  требуемой конфигурации и фазовой модул ции, одной пластиной с микрорельефной структурой - упрощение конструкции опThus, the ability to process the entire specified circuit at the same time ensures high performance of the process of manufacturing complex parts, and replacing the system of optical elements to ensure that the required configuration and phase modulation is obtained by a single plate with a microrelief structure simplifies the design тической системы и повышение ее долговечности .tic system and increase its durability. Пример осуществлени  способа.An example of the method. Пробивали отверсти  диаметром 6,12-0,25 мкм заданной совокупности в керамической детали (панели) толщиной до 1 мм. Лазерна  установка состо ла из импульсного рубинового лазера с плотностью мощности 10 Вт/см в импульсе длительностью 1 мс, излучающего пучок света с длиной волны Х 0,69 мкм и коллимированного до диаметра 25 мм, оптической системы с отражающим фокусирующим элементом диаметром 25 мм. Обрабатываемую ке- рамическую деталь закрепл ли на подвижном координатном столике.Punched holes with a diameter of 6.12-0.25 μm of a given set in a ceramic part (panel) with a thickness of up to 1 mm. The laser setup consisted of a pulsed ruby laser with a power density of 10 W / cm per pulse of 1 ms, emitting a beam of light with a wavelength of X 0.69 microns and collimated to a diameter of 25 mm, an optical system with a reflecting focusing element with a diameter of 25 mm The processed ceramic part was fixed on a moving coordinate table. Устройство включало 8 себ  также систему подачи технологической среды 6 (воздух, кислород, инертный газ, жидкость и др.), автоматическое устройство , выполненное в виде програм- мника с ЭВМ, систему наблюдени  и прибор измерени  температуры обрабатываемой детали.The device also included a process supply system 6 (air, oxygen, inert gas, liquid, etc.), an automatic device made in the form of a computer programmer, a monitoring system, and a device for measuring the temperature of the workpiece. Фокусирующий элемент оптической системы выполн ли в виде оптически прозрачной пластины с нанесенной на ней микрорельефной структурой с четырьм  равносимметричными зонами.The focusing element of the optical system was made in the form of an optically transparent plate with a microrelief structure deposited on it with four equally symmetric zones. Изготовление фокусирующего элемента состо ло из следующих основных этапов:The fabrication of the focusing element consisted of the following main steps: -производили расчет на ЭВМ заданной фазовой функции элемента, позвол ющего осуществить необходимые преобразовани  равномерного или гауссова распределени  интенсивности;- a calculation was made on a computer of a given phase function of the element, allowing the necessary transformations of the uniform or Gaussian intensity distribution; -производили изготовление амплитудной маски полученной фазовой функции с помощью сканирующего прецизион ного устройства вывода оптического изображени  из ЭВМ на прозрачную основу с фотоэмульсионным слоем;-production of the amplitude mask of the obtained phase function was carried out using a scanning precision optical image output device from a computer on a transparent substrate with a photoemulsion layer; -производили изготовление фазовой маски фокусирующего элемента с требуемым рельефом на поверхности основы путем удалени  (водой) незадублен5 ного желатина из фотоэмульсии.- production of a phase mask of a focusing element with the required relief on the surface of the substrate was carried out by removing (with water) unclaimed gelatin from the emulsion. В результате обработки получали одновременно заданное количество отверстий за один импульс.As a result of processing, a given number of holes were simultaneously obtained in one pulse. 5five /////////////У///////////////////////// // ////////// фа г.гfa gg Ф1/2.2F1 / 2.2 /////////////./////////////. физАfiza
SU833705431A 1983-12-12 1983-12-12 Method and device for laser treatment SU1763128A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833705431A SU1763128A1 (en) 1983-12-12 1983-12-12 Method and device for laser treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833705431A SU1763128A1 (en) 1983-12-12 1983-12-12 Method and device for laser treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1763128A1 true SU1763128A1 (en) 1992-09-23

Family

ID=21105313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833705431A SU1763128A1 (en) 1983-12-12 1983-12-12 Method and device for laser treatment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1763128A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521126C2 (en) * 2012-09-13 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Production of silica-alumina refractory material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521126C2 (en) * 2012-09-13 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Production of silica-alumina refractory material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5103073A (en) Device for laser treatment of an object
EP0054840B1 (en) Method and apparatus for providing an identifying indicium to a diamond
US4734550A (en) Laser processing method
EP0690028A1 (en) Process for producing micro lens
JPH0243927A (en) Flat filter film made of sheet composed of organic polymer glass or ceramic material
DE112009003829T5 (en) Pulse laser processing device
JPH0810970A (en) Method and equipment of laser beam machining
JP2001105164A (en) Method for laser beam piercing and device therefor
JP4156805B2 (en) Method and apparatus for removing material from the surface of a workpiece
CN108326451A (en) A kind of femtosecond laser film micro-group hole effective production process
SU1763128A1 (en) Method and device for laser treatment
JPS6189636A (en) Optical processing
JPH08174242A (en) Method and device for laser beam machining
JP3518351B2 (en) Method of forming composite shape on workpiece surface by energy beam and article obtained by this method
JP2001096995A (en) Method for laser beam machining of decorative article
JP2006082120A (en) Laser beam machining method and laser beam irradiation device
JP2002292488A (en) Laser processing apparatus and laser processing method
JPH03226392A (en) Laser beam machining method
JPS62263862A (en) Laser beam machine
US4388146A (en) Analog correction of quartz resonator angle of cut
RU94020443A (en) Process of laser engraving and device for its realization
JPH0499618A (en) Formation of object having three-dimensional configuration
Abraham et al. Laser LIGA: a cost-saving process for flexible production of microstructures
JPS62168688A (en) Laser beam machining device
JPH0376569A (en) Apparatus and method for processing cell