Способ лазерной обработки

(я)5 В 23 К 26/04 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Патент США М 3485999,кл, 219-121, 11.01.67;Патент Франции )ч. 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,е),Мои 1 1 37668 А 1(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 щ и й с я 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 откачества 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 обьектива 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. Контакты были выполнены из меди, вывод цоколя из ковара (29 НК). Контакт и вывод цоколя реле помещали в полость зоны обработки. Вспомогательный луч Не-йе лазера направляли в зону обработки в качестве источника вспомогательного луча испольэовали непрерывный Не-Ие лазер ОКГ1 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 обработки 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, Устройствоуправления анализировало сигналы подлительности и, в момент совмещенияцентра пятна вспомогательного луча с цен 5 тром вывода цоколя реле включало рабочийлазер, представляющий собой твердотельный импульсный лазер "Квант" с рабочей длиной волны излучения 1,06 мкм, Присварке указанных контактных систем дли 10 тельность импульса излучения рабочеголазера составляла 4-5 мс, энергия в импульсе -10 Дж, диаметр пятна сфокусированного .луна 1,2 мм. Центр сфокусированногопятна луча рабочего лазера был совмещен с15 пятном вспомогательного луча,Часть вспомогательного луча отражалась от зоны обработки в направлении световозвращателей. Световозвращателивозвращали это излучение в зону обработки20 на сканируемую поверхность, Часть вторично отраженного от места фокусировки лучанаправляли на фотоприемник. Процесс возврата повторялся многократно.Мощность излучения, попадаемого на25 фотоприемник, зависела от оптическихсвойств материала, поверхность которыхсканировали вспомогательным лучом и отэффективности возвращающих устройств,Способ лазерной обработки позволил ловы 30 сить точность совмещения пятна луча рабочего лазера .с местом обработки эа счетуменьшения зависимости отраженного лучаот качества сканируемой поверхности и засчет повышения отношения сигнал/шум на35 фотоприемнике в 1,5-2 раза.Способ по сравнению с базовым объективом позволяет повышать точность совмещения рабочего луча с зоной обработки икачество.. Письм едакт ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Производственн Заказ 567 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5