Способ лазерной обработки

 

СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ, при котором в зону обработки предварйтельн ,о. направляют вспомогательный луч и по отраженному лучу судят о совмещении вспомогательного луча с зоной обработки, после чего включают рабочий лазер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения помех, часть отраженного вспомогательного луча возвращают в зону обработки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)S В 23 К 26/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3460371/27 (22) 29.06.82 (46) 23.12.92. Бюл, N. 47 (72) Ю.В.Лакиза (56) Патент США N. 3485999, кл. 219-121, 11.01.67;

Патент Франции N. 1480898, кл. В 23 КОЗ/10,68.

Изобретение относится к технологии лазерной обработки.

Целью изобретения является повышение точности путем снижения помех.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе лазерной обработки, при котором в. зону обработки предварительно направляют вспомогательный луч и по отраженному лучу судят о совмещении вспомогательного луча с зоной обработки, после чего включают рабочий луч, часть отраженного вспомогательного луча возвращают в зону обработки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схема осуществления способа.

При лазерной обработке в зону обработки 1 предварительно направляют вспомогательный луч 2 и по отраженному лучу 3 судят о совмещении вспомогательного луча

2 с зоной обработки 1, после чего включают рабочий луч 4. Часть 5 отраженного вспомогательного луча 2 возвращают в,зону обработки 1.

Снижения помех и, следовательно. повышения точности добиваются за счет увеличения соотношения сигнал/шум.

»Ж 1137668 А1 (54) (57) СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ, при котором в зону обработки предварительно, направляют вспомогательный луч и по отраженному лучу судят о совмещении вспомогательного луча с зоной обработки, после чего включают рабочий лазер, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения помех, часть отраженного вспомогательного луча возвращают в зону обработки, Увеличение этого соотношения достигается за счет того, что и ри многократном возврате отраженного вспомогательного луча 3 интенсивность части 5 возвращаемого луча и, следовательно, интенсивность луча 3, направляемого на фотоприемник, зависит от доли отражения вспомогательного луча 2 из зоны обработки 1 и ри каждом возврате. Так, при анализе отраженных сигналов без возврата части 5,отраженного луча 3 в зону обработки 1 интенсивность излучения, направляемого на участки с различными коэффициентами отражения, одна и та же и отношение сигнал/шум определяется только отношением коэффициентов отражения различных участков зоны обработки 1. При использовании же возврата луча интенсивность излучения, направляемого на участки с большим коэффициентом отражения, будет больше интенсивности излучения, направляемого на участки с меньшим значением коэффициента отражения, что и позволяет увеличить соотношение сигнал/шум. Кроме того, при многократном возврате части 5 вспомогательного луча 2 в место фокусировки рабочего луча 4 уменьшается зависимость отраженного луча 3 от

1137668 качества механической обработки сканируемой поверхности, При сканировании зеркальных поверхностей вспомогательный луч 3, отраженный зеркально и возвращенный в место фокусировки рабочего луча 4, еще раэ зеркально отразится в направлении вспомогательного лазера 6. Таким образом, доля вспомогательного луча, отраженного от сканируемой поверхности обратно в апертуру фокусирующего объектива 7, не будет зависеть от угла падения вспомогательного луча на поверхность, что позволяет получить стабильный сигнал на фотодетекторе 8.

Пример осуществления способа.

Способ лазерной обработки материалов был опробован при сварке контактных систем реле РЭС-48. Контакты были выполнены из меди, вывод цоколя иэ ковара (29НК). Контакт и вывод цоколя реле поме щали в полость. зоны обработки. Вспомогательный луч Не-Ne лазера направляли в зону обработки (в качестве источника вспомогательного луча испольэовали непрерывный Не- Ие лазер ОКГ-11 с помощью излучения

10 Вт и рабочей волны 0,6328 мкм). При этом луч проходил через пластину и зеркало на сканирующее зеркало. Отраженный зеркалом луч фокусировался объективом в пятно диаметром 30-100 мкм в плоскости зоны обрзботки с которой были совмещены поверхности обрабатываемых деталей-контакта и вывода цоколя реле.

При сканировании. пятном вспомогательного луча обрабатываемых деталей часть луча отражалась обратно-проходила объектив зеркала, отражалась пластиной на фотоприемник, сигналы с которого поступали на устройство управления. Устройство управления анализировало сигналы по длительности и, в момент совмещения центра пятна вспомогательного луча с центром вывода цоколя реле включало рабочий лазер, представляющий собой твердотельный импульсный лазер "Квант-10" с рабочей длиной волны излучения 1,06 мкм, При сварке укаэанных контактных систем дли10 тельность импульса излучения рабочего лазера составляла 4-5 мс, энергия в импульсе -10Дж, диаметр пятна сфокусированного .луна 1,2 мм. Центр сфокусированного пятна луча рабочего лазера был совмещен с

15 пятном вспомогательного луча, Часть вспомогательного луча отражалась от зоны обработки в направлении световозвращателей. Световозвращатели возвращали это излучение в зону обработки

20 на сканируемую поверхность, Часть вторично отраженного от места фокусировки луча направляли на фотоприемник. Процесс возврата повторялся многократно.

Мощность излучения, попадаемого на

25 фотоприемник, зависела от оптических свойств материала, поверхность которых сканировали вспомогательным лучом и от эффективности возвращающих устройств.

Способ лазерной обработки позволил ловы30 сить точность совмещения пятна луча рабочего лазера .с местом обработки эа счет уменьшения зависимости отраженного луча от качества сканируемой поверхности и за счет повышения отношения сигнал/шум на

35 фотоприемнике s 1,5-2 раза.

Способ по сравнению с базовым объективом позволяет повышать точность совмещения рабочего луча с зоной обработки и качество.

1137668

I !

Редактор Л. Письман Техред М, Моргентал Корректор Н. Кешеля

Заказ 567 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101