一种声-电耦合能场辅助激光螺旋打孔的装置及加工方法

    公开(公告)号:CN110280912A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910387066.3

    申请日:2019-05-10

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种声-电耦合能场辅助激光螺旋打孔的装置,包括激光发生单元、机床底座和进给机构,所述机床底座上放置机床工作台,所述机床工作台上装夹工件,所述激光发生单元通过进给机构安装在机床底座上;所述激光发生单元,用于产生激光;还包括旋光单元、超声辅助单元和电场辅助单元;所述旋光单元位于所述激光的光路上,用于产生旋转激光;所述超声辅助单元位于工件底部,用于产生超声振动;所述电场辅助单元位于工件附近,用于在工件上产生电场。本发明可实现工件的高频均匀机械振动,从而实现水基超声振动辅助激光螺旋打孔,达到改善微孔成形和冶金质量、提高打孔效率的目的。

    一种基于直流电场和磁场的激光制孔装置

    公开(公告)号:CN109014620B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201810766995.0

    申请日:2018-07-13

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于直流电场和磁场的激光制孔装置,包括电场生成单元、磁场生成单元和工件旋转单元,电场生成单元包括两个位于工件左右两侧的电极板,磁场生成单元包括分别位于工件上方和下方的第一磁铁和第二磁铁以及控制第一磁铁和第二磁铁高度的升降装置,工件在制孔过程中根据需要选择是否由工件旋转单元带动旋转,在进行激光制孔的同时,磁场生成单元产生垂直于工件的磁场,电场生成单元产生水平方向电场,两者产生的耦合能场作用于工件,本发明利用外加电‑磁耦合能场影响激光制孔过程中等离子体的运动、形态、密度及分布,从而改善制孔质量,提高制孔效率。

    一种基于直流电场和轴向磁场的激光制孔装置

    公开(公告)号:CN109014620A

    公开(公告)日:2018-12-18

    申请号:CN201810766995.0

    申请日:2018-07-13

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于直流电场和轴向磁场的激光制孔装置,包括电场生成单元、磁场生成单元和工件旋转单元,电场生成单元包括两个位于工件左右两侧的电极板,磁场生成单元包括分别位于工件上方和下方的第一磁铁和第二磁铁以及控制第一磁铁和第二磁铁高度的升降装置,工件在制孔过程中根据需要选择是否由工件旋转单元带动旋转,在进行激光制孔的同时,磁场生成单元产生垂直于工件的磁场,电场生成单元产生水平方向电场,两者产生的耦合能场作用于工件,本发明利用外加电‑磁耦合能场影响激光制孔过程中等离子体的运动、形态、密度及分布,从而改善制孔质量,提高制孔效率。

    一种基于旋转电磁场和水基超声振动的激光冲击打孔装置

    公开(公告)号:CN109648215A

    公开(公告)日:2019-04-19

    申请号:CN201910048386.6

    申请日:2019-01-18

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于旋转电磁场和水基超声振动的激光冲击打孔装置,包括激光加工中心、超声辅助单元、电磁辅助单元和工件装夹单元,其中电磁辅助单元包括驱动机构、支架、电场发生装置、两个电极板、两个电磁铁和电磁调节装置,支架为回转体,驱动机构用于驱动所述支架绕自身轴线自转,两个电极板和两个电磁铁以支架的轴线为中心沿周向均匀分布于支架的内表面,且电极板与电磁铁间隔设置,本发明不仅可以减弱等离子体的屏蔽、散射及折射效应,提高激光束的热输入效率,而且能在熔融金属中产生电磁搅拌,修复孔壁微裂纹,同时可以细化晶粒和组织,改善力学性能,有效消减残余应力,从而提高打孔效率,增大打孔深度,改善打孔质量。

    一种实时监测能场强化激光加工微孔的装置

    公开(公告)号:CN108788497A

    公开(公告)日:2018-11-13

    申请号:CN201810531657.9

    申请日:2018-05-29

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: B23K26/382 B23K26/70 B23K26/702

    Abstract: 本发明涉及激光加工技术领域,提供了一种实时监测能场强化激光加工微孔的装置,包括激光加工中心、实时监测装置和超声‑磁场辅助装置,实时监测装置包括数据采集单元、数据分析单元和装夹单元,数据采集单元包括高速摄像机、辅助光源和光纤探头,数据分析单元包括光谱仪和数据接收及处理装置,超声‑磁场辅助装置包括超声辅助单元和磁场辅助单元,本发明利用高速摄像机全方位多角度的拍摄激光打孔过程中微孔及其熔池的瞬态演变及动态行为,通过数据接收及处理装置分析微孔成形过程中的熔池流动、熔滴过渡、金属熔喷及飞溅情况,为深入探究激光打孔物理过程及机理提供便捷而直观的研究途径和佐证依据。

    一种基于旋转电磁场和水基超声振动的激光冲击打孔装置

    公开(公告)号:CN109648215B

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN201910048386.6

    申请日:2019-01-18

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于旋转电磁场和水基超声振动的激光冲击打孔装置,包括激光加工中心、超声辅助单元、电磁辅助单元和工件装夹单元,其中电磁辅助单元包括驱动机构、支架、电场发生装置、两个电极板、两个电磁铁和电磁调节装置,支架为回转体,驱动机构用于驱动所述支架绕自身轴线自转,两个电极板和两个电磁铁以支架的轴线为中心沿周向均匀分布于支架的内表面,且电极板与电磁铁间隔设置,本发明不仅可以减弱等离子体的屏蔽、散射及折射效应,提高激光束的热输入效率,而且能在熔融金属中产生电磁搅拌,修复孔壁微裂纹,同时可以细化晶粒和组织,改善力学性能,有效消减残余应力,从而提高打孔效率,增大打孔深度,改善打孔质量。

    一种声-磁耦合能场辅助激光打孔装置及方法

    公开(公告)号:CN108655592A

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201810315196.1

    申请日:2018-04-10

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种声-磁耦合能场辅助激光打孔装置及方法,该装置包括电源、电路控制器、磁场生成单元、工件装夹单元、磁场旋转单元、超声生成单元、激光发生单元和两个磁场调节单元,工件安装于工件装夹单元上,在进行激光打孔的同时,磁场生成单元产生可调节角度、方向及高度的磁场,超声生成单元产生垂直于工件加工表面方向的超声振动,两者产生的耦合能场同时作用于工件。本发明利用外加磁场影响激光打孔过程中等离子体的运动、形态及分布,同时利用超声能场辅助激光打孔,实现改善打孔质量和提高打孔效率的目的。

    一种超声振动辅助激光打孔方法及装置

    公开(公告)号:CN107790897A

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201711232599.1

    申请日:2017-11-30

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: B23K26/382 B23K26/122 B23K26/702

    Abstract: 本发明提供了一种超声振动辅助激光打孔方法及装置,该装置包括电源、超声波发生器、超声振动辅助装置装夹单元、超声振动生成单元、工件装夹单元和激光发生单元,电源通过第一电线与超声波发生器相连接,所述超声波发生器通过第二电线与超声振动生成单元连接,工件安装于工件装夹单元上,在进行激光打孔的同时,超声振动生成单元产生的超声振动以垂直于工件加工表面的方向作用于工件。本发明有助于激光打孔时孔内的熔化材料排出,通过超声振动的辅助作用,可以加速熔渣的去除,提高熔渣的去除率,从而减少或避免熔化物在孔壁再次凝固形成重铸层,同时超声振动也可以明显改善孔壁的表面质量,从而实现改善激光打孔的质量并提高打孔效率的目的。

    一种超声振动辅助激光打孔装置

    公开(公告)号:CN207547917U

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201721633214.8

    申请日:2017-11-30

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本实用新型提供了一种超声振动辅助激光打孔装置,该装置包括电源、超声波发生器、超声振动辅助装置装夹单元、超声振动生成单元、工件装夹单元和激光发生单元,电源通过第一电线与超声波发生器相连接,所述超声波发生器通过第二电线与超声振动生成单元连接,工件安装于工件装夹单元上,在进行激光打孔的同时,超声振动生成单元产生的超声振动以垂直于工件加工表面的方向作用于工件。本实用新型有助于激光打孔时孔内的熔化材料排出,通过超声振动的辅助作用,可以加速熔渣的去除,提高熔渣的去除率,从而减少或避免熔化物在孔壁再次凝固形成重铸层,同时超声振动也可以明显改善孔壁的表面质量,从而实现改善激光打孔的质量并提高打孔效率的目的。

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