一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法及装备

    公开(公告)号:CN118989593A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411147773.2

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法及装备,具体包括:将曲面或斜面透明材料叠放,并用夹具夹持;通过激光器自带的Burst模式,输出MHz级高重频的脉冲串模式的超快激光,经聚焦镜聚焦在特定位置并与之发生非线性光学效应,聚焦区域的激光能量被材料吸收,导致局部电子激发和电离,形成高温高密度的等离子体;高温区域的下方材料经历电子‑离子复合过程,发生熔融和再结晶,通过热传导加热融化上方材料,实现高效互融与连接;通过振镜控制激光按照指定路径焊接,形成稳固的连接界面。本发明通过长焦距振镜结合激光器的Burst模式实现高效热累积,实现不低于5mm深度的熔融泪滴结构,高效简单且实现高质量、高强度、高效率的焊接。

    一种基于双焦点分布的异质材料超快激光焊接方法及装备

    公开(公告)号:CN118768727A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410932109.2

    申请日:2024-07-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于双焦点分布的异质材料超快激光焊接方法及装备。具体包括:超声清洗,烘干待焊接样品,将光学接触的材料叠放,并由夹具夹持;使用超快激光器施加飞秒激光,通过双脉冲空间延迟模块,实现时间上延迟飞秒至纳秒的双脉冲超快激光,且前脉冲能量低、后脉冲能量高;因超快激光在透明材料内部聚焦位置与输入激光脉冲能量有关,前脉冲低能量焦点位于金属材料表面,后脉冲高能量焦点会上升至透明材料中,从而实现空间上的双焦点分布;随后,双焦点分布的超快激光对材料进行同步融化和结合,完成对样品的焊接。上述方法能够适用于多种异质材料连接,可极大拓宽超快激光焊接的应用范围。

    一种分段式回转扫描微孔阵列加工方法

    公开(公告)号:CN113020820B

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202110315682.5

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王聪 康涛 段吉安

    Abstract: 本发明提供了一种分段式回转扫描微孔阵列加工装置及其加工方法,装置包括高重频超快激光器、反射镜、光阑、物镜、激光振镜、复合运动平台和旋转台。本发明的方法是利用高重频超快激光器产生飞秒量级超快脉冲,通过设定的激光路径穿过显微物镜到达工件,同时工件被夹具固定在高精度电控旋转台上,通过复合运动平台带动旋转台的径向平移以及周向旋转的配合,结合分段式加工算法,最终稳定、均匀、高效且大面积地加工出微孔阵列。本发明创新性地提出分段式算法,能够在保证每段回转加工时稳定性和微孔阵列均匀性的同时又高效地完成了大面积部分的加工;加工激光功率恒定,只需利用计算机程序简单控制平台运动即可一次性完成加工,操作简单。

    一种分段式回转扫描微孔阵列加工装置及其加工方法

    公开(公告)号:CN113020820A

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202110315682.5

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王聪 康涛 段吉安

    Abstract: 本发明提供了一种分段式回转扫描微孔阵列加工装置及其加工方法,装置包括高重频超快激光器、反射镜、光阑、物镜、激光振镜、复合运动平台和旋转台。本发明的方法是利用高重频超快激光器产生飞秒量级超快脉冲,通过设定的激光路径穿过显微物镜到达工件,同时工件被夹具固定在高精度电控旋转台上,通过复合运动平台带动旋转台的径向平移以及周向旋转的配合,结合分段式加工算法,最终稳定、均匀、高效且大面积地加工出微孔阵列。本发明创新性地提出分段式算法,能够在保证每段回转加工时稳定性和微孔阵列均匀性的同时又高效地完成了大面积部分的加工;加工激光功率恒定,只需利用计算机程序简单控制平台运动即可一次性完成加工,操作简单。

    一种透明介质微结构均匀改性加工的方法

    公开(公告)号:CN106041313B

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201610457799.6

    申请日:2016-06-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种透明介质微结构均匀改性加工的方法,该方法利用第一激光对透明介质进行加工,以使加工后的透明介质形成若干个改性区域;将经过改性之后的透明介质浸入至腐蚀溶液中,以使所述改性区域被腐蚀,验证其加工均匀性并形成若干个中空的微结构。本发明提供了一种透明介质微结构均匀改性加工的方法,第一激光包含产生高温晶格的激光和对高温晶格再加工的激光,且两者之间具有预设的时间间隔,在对透明介质进行加工时,先到达透明介质的光束能够使得透明介质在该光束的聚集处产生高温晶格,后到达透明介质的光束紧接着对该高温晶格进行加工,使得经过上述方法加工之后的透明介质均匀性好,从而能够达到理想的设计效果。

    一种透明介质微结构均匀改性加工的方法

    公开(公告)号:CN106041313A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610457799.6

    申请日:2016-06-22

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: B23K26/362 B23K26/355

    Abstract: 本发明提供了一种透明介质微结构均匀改性加工的方法,该方法利用第一激光对透明介质进行加工,以使加工后的透明介质形成若干个改性区域;将经过改性之后的透明介质浸入至腐蚀溶液中,以使所述改性区域被腐蚀,验证其加工均匀性并形成若干个中空的微结构。本发明提供了一种透明介质微结构均匀改性加工的方法,第一激光包含产生高温晶格的激光和对高温晶格再加工的激光,且两者之间具有预设的时间间隔,在对透明介质进行加工时,先到达透明介质的光束能够使得透明介质在该光束的聚集处产生高温晶格,后到达透明介质的光束紧接着对该高温晶格进行加工,使得经过上述方法加工之后的透明介质均匀性好,从而能够达到理想的设计效果。

    一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法

    公开(公告)号:CN118989593B

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202411147773.2

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法,具体包括:将曲面或斜面透明材料叠放,并用夹具夹持;通过激光器自带的Burst模式,输出MHz级高重频的脉冲串模式的超快激光,经聚焦镜聚焦在特定位置并与之发生非线性光学效应,聚焦区域的激光能量被材料吸收,导致局部电子激发和电离,形成高温高密度的等离子体;高温区域的下方材料经历电子‑离子复合过程,发生熔融和再结晶,通过热传导加热融化上方材料,实现高效互融与连接;通过振镜控制激光按照指定路径焊接,形成稳固的连接界面。本发明通过长焦距振镜结合激光器的Burst模式实现高效热累积,实现不低于5mm深度的熔融泪滴结构,高效简单且实现高质量、高强度、高效率的焊接。

    一种基于双焦点分布的异质材料超快激光焊接方法及装备

    公开(公告)号:CN118768727B

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202410932109.2

    申请日:2024-07-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于双焦点分布的异质材料超快激光焊接方法及装备。具体包括:超声清洗,烘干待焊接样品,将光学接触的材料叠放,并由夹具夹持;使用超快激光器施加飞秒激光,通过双脉冲空间延迟模块,实现时间上延迟飞秒至纳秒的双脉冲超快激光,且前脉冲能量低、后脉冲能量高;因超快激光在透明材料内部聚焦位置与输入激光脉冲能量有关,前脉冲低能量焦点位于金属材料表面,后脉冲高能量焦点会上升至透明材料中,从而实现空间上的双焦点分布;随后,双焦点分布的超快激光对材料进行同步融化和结合,完成对样品的焊接。上述方法能够适用于多种异质材料连接,可极大拓宽超快激光焊接的应用范围。

    一种回转体零件同步联动自定心夹具

    公开(公告)号:CN119304803A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411629173.X

    申请日:2024-11-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种回转体零件同步联动自定心夹具,包括载物盖、丝杠传动机构、夹紧块、微调机构和底板。丝杠传动机构设有丝杠、第一支撑座、第二支撑座、滑块、手轮和锁紧扳手;第一支撑座和第二支撑座通过螺栓与底板相连固定丝杠传动机构,且设有与丝杠相配合的轴承;两个对向移动的滑块位于丝杠两端,均设有与丝杠相配合的螺母,手轮和锁紧扳手位于丝杠与第一支撑座配合的一端;丝杠依次穿过手轮、第一支撑座、滑块和第二支撑座;微调机构通过螺栓固定于底板下方,设有用于调节夹具位置的俯仰旋转台和二维精密平移台;夹紧块通过螺栓固定在滑块上,载物盖设有用于夹紧块移动的凹槽。本发明在同一方向上的滑块同步联动定位,两个方向上的四个夹紧块同时夹紧,能够精准地实现回转体零件的自动定心定位与夹紧。

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