一种双激光加工水浸工件的方法和系统

摘要

本发明为一种双激光加工水浸工件的方法和系统，本法用波长1064nm的A激光聚焦于水中工件表面，使之受热局部软化。再用波长为10640nm的B激光聚焦于工件上方的水中，A和B激光的聚焦点相距数百微米。B激光击穿水产生冲击波作用于工件表面被局部软化的区域，去除软化的材料实现切槽加工。本系统产生A和B激光的固体和CO₂气体激光器的激光头位于水箱上方，A激光束的中心线为铅垂线，B激光束的中心线与A激光束相交于A激光在工件上表面的焦点，二者交角为10‑30°。工作台高度可调节。工件表面水层厚度为1‑3毫米。与激光熔切加工相比，本发明A激光的加热温度低于材料熔点，可降低局部过热的影响，保证加工成品质量。

主权项

一种双激光加工水浸工件的方法，工件浸于水中，固体激光器产生的波长为1064nm的A激光直接聚焦于水中工件表面的划切路径上，在A激光的聚焦点上激光的热作用使工件受热局部软化，但聚焦点的温度低于工件材料的相变温度；CO₂气体激光器产生的波长为10640nm的B激光的聚焦点处于工件上方，即位于水中，B激光的聚焦点和A激光的聚焦点之间的距离为(1～4)×10²μm；B激光聚焦点周围的水在其作用下被击穿，产生汽蚀空泡和等离子体冲击波，冲击波产生的局部高压作用于工件表面的被局部软化的区域；软化区域被B激光产生的冲击波的冲击力去除，实现切槽加工。