申请/专利权人：淮阴工学院

申请日：2023-03-29

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN116551218B

主分类号：B23K26/382

分类号：B23K26/382;B23K26/38;B23K26/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2023.08.25#实质审查的生效;2023.08.08#公开

摘要：本发明公开了一种水射流辅助激光打孔装置及其打孔工艺，包括：激光切割头、与激光切割头固定连接的移动架以及与移动架固定连接的固定架，激光切割头主要用于发射激光、气体以及液体三种物质对底部的物料进行切割操作；移动架配置有若干个驱动组件，激光切割头与驱动组件固定连接；激光切割头内分别设有折射镜、设置于折射镜底部的内长颈喷头以及设置于内长颈喷头外侧的外长颈喷头；通过设置多条通道，使得水与大功率激光在最后发生耦合，在大功率激光在水中不断折射时，水的射流与大功率激光同时从喷嘴处射出，从而对物料进行激光加工操作。

主权项：1.一种水射流辅助激光打孔装置的打孔工艺，其特征在于，水射流辅助激光打孔装置包括：激光切割头、与所述激光切割头固定连接的移动架以及与所述移动架固定连接的固定架，所述激光切割头包括：折射镜、设置于所述折射镜底部的内长颈喷头以及设置于所述内长颈喷头外侧的外长颈喷头；折射镜呈D字形设置，折射镜的平面位于靠近内长颈喷头的一侧，折射镜的弧面则位于远离内长颈喷头的一侧，且折射镜设置于内长颈喷头正上方；内长颈喷头与外长颈喷头呈套接方式的位置设置，两者位于同一圆心但不接触；所述内长颈喷头与所述外长颈喷头顶部均连接有软管，所述内长颈喷头与所述外长颈喷头上的软管分别用于通入气体和液体；所述软管内通入的气体与液体呈高速状，且是切向被分别通入内长颈喷头、外长颈喷头；所述移动架配置有若干个驱动组件，所述激光切割头与所述驱动组件固定连接；所述驱动组件包括两个横向设置的电气传动件和一个纵向设置的电气传动件，两个横向设置的电气传动件安装在所述固定架两侧，一个纵向设置的电气传动件设置于横向设置的电气传动件上方；所述内长颈喷头与所述外长颈喷头顶部呈锥形，锥形下方部分呈圆柱形；所述软管内被通入的液体、气体的射速一致，且液体与气体的射速大于3升每分钟；所述软管内被通入的液体为水，气体为二氧化碳气体；水射流辅助激光打孔装置还包括控制机构，所述控制机构用于控制气体与液体的速度；液体位于所述内长颈喷头与所述外长颈喷头之间，激光从折射镜中间上方射出，经过折射镜射入所述内长颈喷头；所述控制机构通过控制气体与液体的压强从而控制气体与液体的射出的速度；打孔参数如下：液体与气体压强为8—14MPa，激光脉冲宽度为0.6—0.8ms；激光采用绿光；所述打孔工艺，包括以下步骤:S1：在对深径比大于10的孔进行激光打孔时，将物料放置于激光切割头底部，启动水射流辅助激光打孔装置；S2：驱动组件带动激光切割头移动至相应位置，同时激光切割头发射激光，软管分别向内长颈喷头与外长颈喷头通入高压气体和液体；S3：在激光通过折射镜后，激光在内长颈喷头内折射传播，高压气体在内长颈喷头内壁形成隔离层，隔离层吸收激光产生的热量，使得高压气体和激光共束射出时，表面温度低于液体的沸腾温度，S4：液体与S3中的激光共束射出时，激光、气体和液体形成共束激光，使得耦合激光能量密度增加，并对下方物料进行打孔。

全文数据：

权利要求：

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