(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210682704.6 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 西北工业大 学太仓长三角研究院 地址 215400 江苏省苏州市太 仓市科教新 城子冈路27号 (72)发明人 冯杰才　郑曦　张仕进　刘彦杰　 任子为　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 马红蕾 (51)Int.Cl. B23K 26/382(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/064(2014.01) (54)发明名称 一种厚板万瓦级光纤激光 穿孔方法 (57)摘要 本发明涉及一种厚板万瓦级光纤激光穿孔 方法， 包括安装在切割平台上的常规切割机， 包 括以下步骤： S1、 在常规切割上增加光学控制模 块， 所述光学模块包括打孔聚焦镜模块和切割聚 焦镜模块； S2、 将待切割工件放置于切割平台上， 选择打孔聚焦镜模块； S3、 设定打孔聚焦镜模块 孔参数， 如激光功率、 脉冲形式、 出光时间； S4、 打 开打孔聚焦镜模块， 实施打孔； S5、 使用常规切割 机的控制系统， 切换打孔聚焦镜模块， 并实施切 割。 优点： 本发明增加光学模块， 控制激光束聚焦 直径及其瑞利长度， 提高大功率激光打孔的质量 及效率。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114871600 A 2022.08.09 CN 114871600 A 1.一种厚板万瓦级光纤激光穿孔方法， 包括安装在切割平台上的常规切割机， 其特征 在于： 包括以下步骤： S1、 在常规切割上增加光学控制模块， 所述光学模块包括打孔聚焦镜模块和切割聚焦 镜模块； S2、 将待切割工件放置 于切割平台上， 选择打孔聚焦镜模块； S3、 设定打孔聚焦镜模块 孔参数， 如激光功率、 脉冲形式、 出光时间； S4、 打开激光器， 实施打孔； S5、 使用常规切割机的控制系统， 切换打孔聚焦镜模块， 并实施切割。 2.根据权利要求1所述的一种厚板万瓦级光纤激光穿孔方法， 其特征在于： 所述激光器 为YAG激光器、 光纤激光器和碟片激光器中的一种， 激光功率 为12kW。 3.根据权利要求1所述的一种厚板万瓦级光纤激光穿孔方法， 其特征在于： 所述打孔 聚 焦镜模块焦距为180m m， 切割聚焦镜模块焦距为10 0mm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114871600 A 2一种厚板万瓦级光纤激光穿孔方 法 技术领域 [0001]本发明涉及激光加工技 术领域， 具体是指一种厚板万瓦级光纤激光 穿孔方法。 背景技术 [0002]激光穿孔是厚板激光切割的前道工序， 穿孔的效率及质量是厚板激光切割技术的 关键。 [0003]目前公知的激光 穿孔方法如下： [0004]1、 中国专利一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统， 公告号为CN  202854559  U， 公 告日为2013年4月3日。 该方法在工作时主参数按照一定规律在穿孔时间内进 行不断阶跃变 化， 从而以最优的参数匹配， 使之减少穿孔时间， 避免局部过热， 以及 减少爆孔率， 避免损伤 聚焦镜， 从而在较短时间完成精细 小孔的穿透。 但是， 该方法需要配备控制器、 计时单元、 比 较模块和输入装置， 通过多次比较， 才能优化激光打孔参数， 在效率和适应性方面受到限 制， 同时， 也会增 加激光打孔的准确度和成本 。 [0005]2、 中国专利一种激光穿孔加工方法， 公告号为CN  106112280  A， 公告日为2016年 11月16日。 该方法通过在常规切割头底部， 增加气 旋式真空罩形成局部真空环 境， 避免了大 量熔融金属向上喷射而 形成爆孔现象。 但是该方法涉及的最大激光功 率仅为4kW， 此时激光 与材料的相互作用激烈程度相对较低， 局部真空法可以相对有效的实现稳定打孔， 避免爆 孔等现象。 然而， 近年来， 为了提高激光切割效率， 激光功 率已经提升到10kW及以上， 大功率 激光与材料的相互作业更加激烈， 产生的熔融金属、 金属蒸汽等物质剧增， 局部 真空装置的 效果将收到影响。 [0006]3、 中国专利一种厚板快速穿孔切割小孔的工艺， 公告号为CN  109530933  B， 公告 日为2020年 11月10日。 该方法将 激光切割分为两个阶段进行， 各阶段的切割参数都不相同， 第一个阶段的激光喷嘴高度、 占空比、 频率、 焦点位置、 出光时间、 气体压力等比第二阶段小 一些， 以实现打孔质量的控制 。 该方法存在的问题是， 涉及的参数较多， 设定参数环节较为 复杂， 且切割效率有所降低。 [0007]4、 中国专利一种厚板激光穿孔加工方法， 公告号为CN  113118650  A， 公告日为 2021年7月16日。 该方法与中 国专利一种厚板快速穿孔切割小孔的工艺类似， 依次进行三个 阶段切割， 也存在过程复杂， 效率低的问题。 [0008]5、 中国专利一种激光切割高速穿孔辅助装置， 公告号为CN  212526538  U， 公告日 为2021年2月12日。 该方法通过液、 气双路配合控制， 以旁轴的形式往切割区域输送液体和 气体， 以降低激光打孔 飞溅等现象产生。 但是该方法会造成板材的二次污染， 增加了后处理 工序， 生产效率有所降低， 同时， 液体管路及控制的存在也增 加了设备成本 。 [0009]综上所述， 目前公知的激光穿孔方法涉及的激光功率都较小， 且主要通过多阶段 多参数控制方法来实现激光打孔， 或者添加辅助装置或切割 液体来控制切割飞溅等， 在激 光打孔效率和质量方面有所欠 缺， 极大的限制了上述几种激光打孔方法的推广应用。说　明　书 1/3 页 3 CN 114871600 A 3