狹縫的激光加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及加工領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種狹縫的激光加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在金屬上加工狹縫的方法主要有兩種，一種是紫外激光加工，另一種是利用 傳統(tǒng)的機(jī)械加工狹縫的方式，如砂輪切割、數(shù)控機(jī)床等。其中采用紫外激光加工，紫外短波 長本身的特征對金屬的機(jī)械微處理具有優(yōu)越性。它可W被聚焦到亞微米數(shù)量級的點(diǎn)上，因 此可W在細(xì)微部件上進(jìn)行有效的材料加工。但由于運(yùn)種特別波長和頻率的激光需要較短波 長的激光激發(fā)，運(yùn)給激光系統(tǒng)增加不必要的復(fù)雜性。所W設(shè)備能量一般只有幾瓦，對于料厚 大于0. 2mm的金屬需重復(fù)加工，高度掃描的振鏡有一定的精度，反復(fù)加工多次會造成加工 精度的降低和加工時間的延長。
[0003] 采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工狹縫的方式，加工精度低，且在運(yùn)種切割方式下，刀片/鉆頭 等W高速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式接觸加工工件，會對工件產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，容易造成產(chǎn)品變形，降低整體 的機(jī)械強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述問題，提供一種加工時間短、加工精度高且不易發(fā)生 堵塞的狹縫的激光加工方法，并且，通過本發(fā)明狹縫的激光加工方法得到的狹縫的邊緣處 平整光滑，沒有凹凸不平。 陽〇化]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種狹縫的激光加工方法，該方法包括如下步 驟：
[0006] S1 :采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括多個間隔開的通孔的第一個通 孔組；
[0007] S2 :采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括多個間隔開的通孔的第i個通 孔組，其中第i個通孔組中的多個通孔與第i-1個通孔組中的多個通孔分別一一對應(yīng)，且第 i個通孔組中的每個通孔與第i-1個通孔組中的相應(yīng)通孔導(dǎo)通； 陽00引 S3 :重復(fù)S2步驟，直到任意通孔組中的任意一個通孔與該通孔相鄰的通孔導(dǎo)通W 使全部通孔形成一條狹縫；
[0009] 其中，加工總組數(shù)不小于2組，所述通孔通過激光在待加工件的一個表面上沿方 形的四周加工而成。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的狹縫的激光加工方法，通過采用分組鉆孔的方式來加工狹縫，不僅 解決了狹縫加工過程中易堵塞的問題。另外相對現(xiàn)有的紫外激光加工狹縫的方法，本發(fā)明 的待加工件的厚度可達(dá)1mm，一次加工完成，大大節(jié)約了時間。同時相對現(xiàn)有的機(jī)械加工狹 縫的方法，本發(fā)明的激光加工方法對待加工件幾乎不產(chǎn)生機(jī)械沖力和壓力，熱影響區(qū)小，產(chǎn) 品基本無變形，且加工速度快、無需任何模具制造。同時本發(fā)明的激光加工方法的加工精度 高，且切割邊緣不會碳化，所W特別適宜于對細(xì)小部件做各種精密切割。特別是，在本發(fā)明 中，所述通孔通過激光在待加工件的一個表面上沿方形的四周加工而成，通過運(yùn)樣的通孔 得到的狹縫的邊緣處平整光滑，沒有凹凸不平，特別適合電磁波通過，由此，特別適合對通 訊設(shè)備金屬外殼進(jìn)行狹縫加工。
[0011] 另外，根據(jù)本發(fā)明的狹縫的激光加工方法還具有如下附加技術(shù)特征：
[0012] 具體地，每個通孔組中的相鄰的通孔之間的孔間距大于50 μ m。
[0013] 優(yōu)選地，在每個通孔組的加工過程中均采用吹風(fēng)裝置將加工產(chǎn)生的粉塵吹離所述 待加工件。
[0014] 優(yōu)選地，所述吹風(fēng)裝置為離子風(fēng)槍。
[0015] 優(yōu)選地，所述待加工件的厚度為1mm W下。
[0016] 優(yōu)選地，所述狹縫的寬度為30 μπι W下。
[0017] 優(yōu)選地，所述激光為紅外激光。
[0018] 優(yōu)選地，所述紅外激光的波長為1064皿。
[0019] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狹縫的激光加工方法的流程圖；
[0022] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狹縫的生成過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、"、"上V嚇"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的 方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此 夕F，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指 明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者隱含地包 括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個"的含義是兩個或兩個 W上。
[00巧]在本發(fā)明中，所述"方形"定義為所有內(nèi)角均為直角的平行四邊形。其包括正方形 和長方形。
[00%] 在本發(fā)明中，采用該激光加工方法可在待加工件上加工出不同尺寸的狹縫。具體 地，待加工件為金屬件（所述金屬件的材質(zhì)優(yōu)選為不誘鋼、儀合金或鐵合金等），根據(jù)本發(fā) 明的狹縫的激光加工方法適用于紅外、可見光及紫外加工設(shè)備，也就是說，狹縫的激光加工 方法中采用的激光可W為紅外激光、可見光激光或者是紫外激光。
[0027] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的狹縫的激光加工方法，其包括如下步驟：
[0028] S1 :采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括多個間隔開的通孔的第一個通 孔組，也就是說，首先用激光在待加工件上加工出第一個通孔組，該第一個通孔組中包括多 個間隔開的通孔。
[0029] S2 :采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括多個間隔開的通孔的第i個通 孔組，其中第i個通孔組中的多個通孔與第i-1個通孔組中的多個通孔分別一一對應(yīng)，且第 i個通孔組中的每個通孔與第i-1個通孔組中的相應(yīng)通孔導(dǎo)通。
[0030] S3 :重復(fù)S2步驟，直到任意通孔組中的任意一個通孔與該通孔相鄰的通孔導(dǎo)通W 使全部通孔形成一條狹縫，也就是說，任意一個通孔組中的多個通孔導(dǎo)通，任意兩個通孔組 中的多個通孔導(dǎo)通，換言之，多個通孔組中的全部通孔導(dǎo)通W形成一條狹縫。
[0031] 另外，在本發(fā)明中，加工總組數(shù)不小于2組，也就是說，在本發(fā)明中至少加工2組W 上的通孔組形成所述狹縫，也即，S2步驟中的i為大于等于2的整數(shù)。優(yōu)選地，加工總組數(shù) 為3-30組。
[0032] 在本發(fā)明中，所述通孔通過激光在待加工件的一個表面上沿方形的四周加工而 成，也就是說，通過本發(fā)明的方法形成的狹縫是通過一連串方形通孔所形成，相比其它形狀 通孔（例如圓形）形成的狹縫，通過本發(fā)明的通孔形成的狹縫的邊緣處沒有凹凸不平。另 夕F，本發(fā)明對方形的長度和寬度沒有特別的要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)所要形成的狹 縫的寬度具體進(jìn)行選擇。
[0033] 在本發(fā)明中，所述狹縫的寬度可W為lOOymW下，優(yōu)選地，所述狹縫的寬度為 30 μ m W下，更優(yōu)選為8-15 μ m。需要說明的是，待加工件具有彼此相對的第一表面和第二 表面，激光直接照射的第一表面的通孔較大，第二表面上的孔徑較小。在本發(fā)明中，所述狹 縫的寬度是指在第二表面上形成的寬度。
[0034] 在本發(fā)明中，所述待加工件的厚度可W為1mm W下，優(yōu)選為0. 2-0. 8mm，更優(yōu)選為 0. 5-0. 8mm。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，每個通孔組中的相鄰的通孔之間的孔間距大于 50 μ m，更優(yōu)選為50-500 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選為60-300 μ m，更進(jìn)一步優(yōu)選為70-150 μ m。由此可 避免在對每組通孔組進(jìn)行加工的過程中相鄰的兩個通孔之間會產(chǎn)生影響。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，相鄰且相互導(dǎo)通的通孔之間的孔間距（即第i個通孔組中的通孔與 第i-1個通孔組中與其的相應(yīng)通孔之間的孔間距），只要能夠保證相互完全連通即可，例 如，W兩個相鄰且相互導(dǎo)通的通孔來說明時，相鄰且相互導(dǎo)通的通孔之間的孔間距為先加 工的通孔的形成狹縫長度方向的邊長的1/4到1/2。
[0037] 在本發(fā)明中，孔間距為通孔的中屯、點(diǎn)之間的距離。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，在每個通孔組的加工過程中均采用吹風(fēng)裝置將加工 產(chǎn)生的粉塵吹離待加工件。所述吹風(fēng)裝置可W為本領(lǐng)域常用的各種吹風(fēng)裝置。優(yōu)選的情況 下，所述吹風(fēng)裝置為離子風(fēng)槍。通過在每個通孔組的加工過程中均采用吹風(fēng)裝置將加工產(chǎn) 生的粉塵吹離待加工件，可提高狹縫的加工效果，加工一遍即可將狹縫加工好。
[0039] 在本發(fā)明中，如上所述，狹縫的激光加工方法中采用的激光可W為紅外激光、可見 光激光或者是紫外激光。所述激光加工的條件沒有特別的限制，只要能夠在所述待加工件 上形成上述狹縫寬度的狹縫即可，可W采用本領(lǐng)域的常規(guī)條件。例如，加工條件可W為：加 工功率為20~150W，加工速度為20~3000m/s，頻率為1~80曲z。
[0040] 在本發(fā)明中，所述激光優(yōu)選紅外激光。所述紅外激光的波長可選用l〇64nm。
[0041] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面W當(dāng)采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括 Ξ個間隔開的通孔的第3個通孔組時，3個通孔組中的全部通孔導(dǎo)通W形成一條狹縫為例 對狹縫的激光加工方法的原理進(jìn)行詳細(xì)的描述。需要理解的是，下述的描述只是示例性說 明，并不是對本發(fā)明的具體限制。
[0042] 首先，采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括Ξ個間隔開的通孔的第一通 孔組，第一通孔組中的通孔分別為第一通孔、第二通孔和第Ξ通孔。
[0043] 然后，采用激光加工的方式在待加工件上加工出包括Ξ個間隔開的通孔的第二通 孔組，第二通孔組中的Ξ個通孔分別為第四通孔、第五通孔和第