用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及激光應(yīng)用技術(shù)。所述用于激光沖擊強(qiáng)化的安全無污染沖擊頭，將起約束作用的約束玻璃板和會聚透鏡安裝在同一筒體內(nèi)的兩端，并分別由前、后蓋固定。在約束玻璃板的外側(cè)表面上涂有光能吸收涂層，與該層接觸的前蓋中部是金屬或非金屬的薄層，以傳遞沖擊波。當(dāng)涂層產(chǎn)生等離子體爆炸沖擊波時，被破碎的玻璃片留在筒體內(nèi)，有利于人身安全及環(huán)境保護(hù)，從而能夠?qū)⒄w的激光沖擊裝置直接置于生產(chǎn)現(xiàn)場使用。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及激光應(yīng)用技術(shù)。激光沖擊處理(LSP)是一種新發(fā)展起來的激光加工技術(shù)。其工作原理是利用高功率激光輻照到金屬工件或材料表面，產(chǎn)生高強(qiáng)度的沖擊應(yīng)力波，使工件表層發(fā)生塑性變形，從而提高其抗疲勞性能，延長使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中從高功率激光發(fā)生裝置發(fā)出的激光束通常都需要經(jīng)會聚透鏡，然后再輻照到涂有光能吸收涂層的工件表面處。聚會透鏡是單件，使用時需要由機(jī)架輔助支承，再安裝在適當(dāng)位置。因此目前國內(nèi)外用于LSP處理的高功率激光裝置不僅總體體積龐大，而且調(diào)試操作很困難，使用十分不便。在實際操作中，當(dāng)產(chǎn)生高強(qiáng)度的沖擊應(yīng)力波時，起約束作用的玻璃板會被沖破而四處飛濺，影響在場操作人員安全，也污染了有關(guān)在場設(shè)備，并影響環(huán)境的整潔。此外，在工件表面上涂光能吸收涂層，不僅費時，還會影響到工件的周圍部位。本專利技術(shù)的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能實現(xiàn)將會聚透鏡及涂有光能吸收涂層并起約束作用的玻璃板一體化的激光處理用沖擊頭。本專利技術(shù)的目的由以下方式來實現(xiàn)。本專利技術(shù)所述的用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭，其特征在于，起約束作用的玻璃板和會聚透鏡安裝在同一筒體內(nèi)的兩端，并分別由前、后蓋固定，在約束玻璃板的外側(cè)表面上涂有光能吸收涂層，與光能吸收涂層接觸的前蓋中部是金屬或非金屬的薄層；也能在會聚透鏡與約束玻璃板之間的筒體中設(shè)有一玻璃擋板。所述在約束玻璃板上的光能吸收涂層是由能夠吸收激光能量并迅速電離的涂料均勻涂抹而成，例如，涂料市場中的黑色油漆或現(xiàn)有激光處理技術(shù)中使用的其它專用涂料等。本專利技術(shù)所述的用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭，其光能吸收涂層附著在約束玻璃板的外側(cè)表面上，改變了現(xiàn)有技術(shù)中將光能吸收涂層直接涂在工件表面的做法。不僅有利于操作，而且當(dāng)涂層吸收激光后產(chǎn)生等離子體爆炸沖擊波時，破碎的玻璃片留在筒體內(nèi)，不會產(chǎn)生玻璃渣四處飛濺現(xiàn)象，有利于人身安全及環(huán)境保護(hù)，從而能夠?qū)⒄w的激光沖擊處理機(jī)直接置于生產(chǎn)現(xiàn)場使用。本專利技術(shù)所述的激光沖擊頭，能夠和特別設(shè)計的高功率激光發(fā)生裝置配套使用，也能夠用于現(xiàn)有技術(shù)的激光強(qiáng)化處理裝置中。下面通過實施例及其附圖作進(jìn)一步描述。附圖說明圖1是本專利技術(shù)所述的激光沖擊頭的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，(2)為會聚透鏡，(1)為固定會聚透鏡的后蓋，其外圓面上設(shè)有與筒體內(nèi)孔壁上的螺紋相配合。它將會聚透鏡(2)固定安裝在筒體(3)的后端內(nèi)孔中。(4)為玻璃擋板，該擋板能防止爆炸形成的玻璃碎片飛到會聚透鏡處，并便于清理。(5)為內(nèi)套，它用于固定玻璃擋板(4)。(6)為約束玻璃板。它設(shè)置在內(nèi)套(5)的另一端，并有前蓋(8)固定。在該約束玻璃板上涂有光能吸收涂層(7)。前蓋的中間部分為薄層，能夠?qū)_擊波傳遞到工件表面上。從組合式活動關(guān)節(jié)光束傳輸器輸出的激光束首先進(jìn)入會聚透鏡(2)，再通過玻璃擋板(4)及約束玻璃板(6)，射到光能吸收涂層(7)處，高功率的激光使該部分涂層迅速電離，產(chǎn)生等離子體并爆炸形成沖擊波，沖擊工件表面完成強(qiáng)化功能。由于前蓋的阻擋，被炸破的約束玻璃板碎渣留在筒體內(nèi)，不會四處飛濺。所述在約束玻璃板上附著的光能吸收涂層是市場上購得的黑漆均勻涂抹而成，涂層的厚度為50微米左右。權(quán)利要求1．一種用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭，其特征在于，起約束作用的約束玻璃板和會聚透鏡安裝在同一筒體內(nèi)的兩端，并分別由前、后蓋固定，在約束玻璃板的外側(cè)表面上涂有光能吸收涂層，與光能吸收涂層接觸的前蓋中部是金屬或非金屬的薄層；所述在約束玻璃板上的光能吸收涂層是由能夠吸收激光能量并迅速電離的涂料均勻涂抹而成。2．如權(quán)利要求1所述的用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭，其特征在于也能在所述會聚透鏡與約束玻璃板之間的筒體中設(shè)有一玻璃擋板。全文摘要本專利技術(shù)涉及激光應(yīng)用技術(shù)。所述用于激光沖擊強(qiáng)化的安全無污染沖擊頭,將起約束作用的約束玻璃板和會聚透鏡安裝在同一筒體內(nèi)的兩端,并分別由前、后蓋固定。在約束玻璃板的外側(cè)表面上涂有光能吸收涂層,與該層接觸的前蓋中部是金屬或非金屬的薄層,以傳遞沖擊波。當(dāng)涂層產(chǎn)生等離子體爆炸沖擊波時,被破碎的玻璃片留在筒體內(nèi),有利于人身安全及環(huán)境保護(hù),從而能夠?qū)⒄w的激光沖擊裝置直接置于生產(chǎn)現(xiàn)場使用。文檔編號C21D10/00GK1313163SQ0011212公開日2001年9月19日 申請日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日專利技術(shù)者吳鴻興, 郭大浩, 王聲波, 戴宇生, 夏小平 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于激光沖擊處理的安全無污染沖擊頭，其特征在于，起約束作用的約束玻璃板和會聚透鏡安裝在同一筒體內(nèi)的兩端，并分別由前、后蓋固定，在約束玻璃板的外側(cè)表面上涂有光能吸收涂層，與光能吸收涂層接觸的前蓋中部是金屬或非金屬的薄層；所述在約束玻璃板上的光能吸收涂層是由能夠吸收激光能量并迅速電離的涂料均勻涂抹而成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳鴻興，郭大浩，王聲波，戴宇生，夏小平，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：34[中國|安徽]