專利名稱：一種激光防反射、光能再利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光用防反射裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光加工是一種非接觸式加工手段，是較先進(jìn)的材料加工方法，激光加工 有許多常規(guī)加工手段無法比擬的優(yōu)越性，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。無論哪一種激 光加工方法，都是將一定功率的激光束作用于被加工物體上，使激光與物質(zhì)相 互作用。利用激光對(duì)材料進(jìn)行熱加工時(shí)，當(dāng)激光功率密度小于材料的汽化閾值 時(shí)，金屬對(duì)激光的吸收率很低，大部分激光能量被材料表面反射，加工效率不 高，激光加工過程中，激光往往是將材料加熱到熔化狀態(tài)，液態(tài)金屬表面呈鏡 面反射，因此激光加工過程中有相當(dāng)一部分能量被反射掉了。同時(shí)，被反射的 光束仍然具有較高的能量，反射的能量常會(huì)燒壞激光外圍設(shè)備，常使得激光加 工過程不得不中斷。圖1是以前使用的遮光罩的結(jié)構(gòu)示意圖，僅是一個(gè)激光擋 板，使用效果不好，由于激光反射在無冷卻的遮光罩上，常將其燒壞，不能長 時(shí)間工作，影響激光加工過程。
為了使激光加工過程順利進(jìn)行及實(shí)現(xiàn)激光反射能量的再利用，本實(shí)用新型 設(shè)計(jì)了激光器防反射、光能再利用裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于機(jī)械加工，裝 卸方便，制造成本降低。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了使激光加工過程順利進(jìn)行及實(shí)現(xiàn)激光反射能量的再利用，本實(shí)用新型 提供一種激光防反射、光能再利用裝置。
本發(fā)明提供了一種激光防反射、光能再利用裝置，其特征在于，其結(jié)構(gòu)
分為上下兩部分，上部分是圓柱形的蓋板2，蓋板2設(shè)有進(jìn)水口 3和出水口 6， 下部分是圓臺(tái)形的反射罩基體1，中心軸設(shè)有光束通道5，反射罩基體1的上 方設(shè)有環(huán)形冷卻槽4，蓋板2和反射罩基體1連接且密封后形成冷卻通道，進(jìn) 水口 3和出水口 6對(duì)準(zhǔn)環(huán)形冷卻槽4，反射罩基體1下底面加工成內(nèi)凹的球面 反射鏡7。球面反射鏡7將被工件反射的激光束再次反射到激光加工區(qū)域，實(shí) 現(xiàn)光能的再次利用。
球面反射鏡7將被工件反射的激光束再次反射到激光加工區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光 能的再次利用。
該裝置安裝在激光工作頭下方，光束從反射罩的軸心位置射入，反射后
的光束就被反射罩的下方拋光球面再次反射，既保護(hù)了激光器的外圍裝置， 且光束能被重新匯集到激光作用區(qū)域進(jìn)行加熱，反射光在激光表面技術(shù)中尤 為重要，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的預(yù)熱，提高了激光能量利用率。在反射罩上設(shè)有 進(jìn)水和出水通道，內(nèi)部為環(huán)形水槽，被反射罩吸收的部分光束能量將被冷卻 水帶走，實(shí)現(xiàn)對(duì)反射罩的冷卻。

圖1現(xiàn)有反射罩剖面示意圖。圖2是本發(fā)明剖面示意圖1—反射罩基體，2—蓋板，3—進(jìn)水口， 4一環(huán)形冷卻槽，5—光束通道， 6—出水口， 7—球面反射鏡，其中箭頭表示激光束。
具體實(shí)施方式
將激光防反射、光能再利用裝置安裝在激光頭的固定架上，并調(diào)整裝置 的軸心與光軸重合。在圖2中，厚度為8mm的蓋板2與反射罩基體1通過內(nèi)環(huán)螺釘、外環(huán)螺 釘連接，用來密封環(huán)形冷卻槽4，反射罩基體1由紫銅材料加工而成，具有較 高的導(dǎo)熱系數(shù)，通過外環(huán)密封圈和內(nèi)環(huán)密封圈實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形冷卻槽4的密封， 環(huán)形冷卻槽4的一端接進(jìn)水口3，另一端接出水口6，冷卻水在環(huán)槽內(nèi)流動(dòng)， 對(duì)整個(gè)反射罩基體進(jìn)行充分冷卻。在激光加工時(shí)，激光束通過光束通道5到達(dá)要加工的工件表面，工件表 面反射的激光被反射到球面反射鏡7，球面反射鏡的曲率半徑為150mm，球 面反射鏡7的工作面光潔度較高，能實(shí)現(xiàn)激光束的再次反射并匯集到工件表 面，如此多次反復(fù)。工件所在的大體位置是球面的曲率中心，工件與該裝置的相對(duì)位置可根 據(jù)具體情況進(jìn)行上下調(diào)節(jié)。實(shí)際使用效果表明，激光防反射、光能再利用裝置能夠?qū)崿F(xiàn)長期的工作， 達(dá)到了預(yù)期的擋光、光能再利用的目的。光能的利用效率提高了 20%左右， 激光加工效率提高了 15%左右。
權(quán)利要求1、一種激光防反射、光能再利用裝置，其特征在于，該裝置分為上下兩部分，上部分是圓柱形的蓋板(2)，蓋板(2)設(shè)有進(jìn)水口(3)和出水口(6)，下部分是圓臺(tái)形的反射罩基體(1)，中心軸設(shè)有光束通道(5)，反射罩基體(1)的上方設(shè)有環(huán)形冷卻槽(4)，蓋板(2)和反射罩基體(1)連接且密封后形成冷卻通道，進(jìn)水口(3)和出水口(6)對(duì)準(zhǔn)環(huán)形冷卻槽(4)，反射罩基體(1)下底面加工成內(nèi)凹的球面反射鏡(7)。
專利摘要一種激光防反射、光能再利用裝置屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有激光加工過程中加工效率不高。該裝置特征在于結(jié)構(gòu)分為上下兩部分，上部分是圓柱形的蓋板(2)，蓋板(2)設(shè)有進(jìn)水口(3)和出水口(6)，下部分是圓臺(tái)形的反射罩基體(1)，中心軸設(shè)有光束通道(5)，反射罩基體(1)的上方設(shè)有環(huán)形冷卻槽(4)，蓋板(2)和反射罩基體(1)連接且密封后形成冷卻通道，進(jìn)水口(3)和出水口(6)對(duì)準(zhǔn)環(huán)形冷卻槽(4)，反射罩基體(1)下底面加工成內(nèi)凹的球面反射鏡(7)。該裝置實(shí)現(xiàn)激光反射能量的再利用，結(jié)構(gòu)簡單，便于機(jī)械加工，裝卸方便，制造成本降低。
文檔編號(hào)B23K26/04GK201015821SQ20072010404
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者左鐵釧, 楊膠溪, 王喜兵, 婷 閆 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)