一种脉冲激光连续冲击温成形的方法及装置

摘要

本发明公开了一种脉冲激光连续冲击温成形的方法及装置，涉及激光成形技术和温成形技术领域，特指一种在特定温度条件下实现脉冲激光连续冲击对板料进行温成形的方法和装置。成形时在约束层循环装置的驱动下形成连续稳定约束层，并用此约束层液体对板料进行辅助均热，约束层采用粘度适中的耐高温透光甲基硅油，其相关性能参数为：运动粘度10～1000mm2/s(25℃)，粘温系数0.56～0.62，倾点≤-50℃，闪点≥150℃~320℃，密度(25℃)0.93～0.98g/cm3，折光率(25℃)1.39～1.41。本发明能够方便实现脉冲激光连续冲击对板料进行温成形，辅助均热板料提升板料成形性能，且约束层连续稳定。

主权项

一种脉冲激光连续冲击温成形的方法，其特征在于，采用粘度为10～1000mm2/s(25℃)的耐高温透光液体作为约束层液体，在约束层循环装置的驱动下，形成连续稳定约束层（1），并用所述约束层液体对板料(16)进行辅助均热，在脉冲激光作用下对板料进行连续冲击温成形，具体步骤为：A）在板料(16)表面贴上耐高温能量吸收层，将凹模(14)固定在数控工作台(11)上，用压边圈(15)将板料(16)压紧在凹模(14)上 ，储液腔(5)中注入约束层液体；在计算机控制系统(8)设定约束层液体预热温度、板料(16)最终稳定温度、数控工作台(11)运动参数以及激光参数；B）计算机控制系统(8)控制数控工作台(11)沿x轴移动将板料(16)送入端盖(6)内，开启加热控制电路，凹模(14)和储液腔(5)中的加热器(12)分别对板料(16)和约束层(1)液体预热，将约束层液体预热到设定的预热温度后开启吸油泵(3)；C）计算机控制系统(8)控制数控工作台(11)沿y、z轴移动调节板料(16)至冲击点的位置，位移传感器(10)测量板料(16)冲击点的位移信号，并将此信号反馈给计算机控制系统(8)，计算机控制系统(8)控制吸油泵(3)和喷嘴(2)，吸油泵(3)调节喷嘴(2)口约束层液体的入射速度，喷嘴(2)绕z轴旋转调节约束层液体的入射角度，使约束层液体在板料(16)表面形成1～5mm厚的能够稳定贴合板料(16)表面形貌的约束层(1)；D）继续对板料(16)和约束层液体加热，同时凹模(14)和冲击点附近的温度传感器(13)向加热控制电路反馈信号控制凹模(14)和储液腔(5)中加热器(12)的通断状态，使板料(16)最终稳定温度在设定温度范围内；E）计算机控制系统(8)调节激光脉宽、激光光斑大小、激光能量参数，激光器(9)发出脉冲激光，透过透光玻璃(7)射向板料(16)进行温成形；F）重复步骤 C）至 E）进行脉冲激光连续冲击，直至完成整个冲击成形；G）依次断开加热控制电路和吸油泵(3)，约束层液体在重力作用下自动流回储液腔(5)中，板料(16)冷却后计算机控制系统(8)控制数控工作台(11)沿x轴移动退出端盖(6)，松开压边圈(15)取出板料(16)；所述x轴为左右方向，所述y轴为上下方向，所述z轴为前后方向。