專利名稱：工件底面浸入液面的激光切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光加工裝置，尤其涉及一種工件底面浸入液面的激光切割裝置。
背景技術(shù)：
如圖1、圖2A、圖2B及圖2C所示，現(xiàn)有激光加工裝置具有一激光產(chǎn)生部930，用以 產(chǎn)生一激光光束931至一工件950，進(jìn)而于空氣中進(jìn)行該工件950的切割。然而，現(xiàn)有激光加工裝置在空氣中進(jìn)行切割，容易造成高溫、碎屑及切割位置不平 整表面的現(xiàn)象(例如毛邊的形成)，切割品質(zhì)較差；如圖2C可知，該工件950經(jīng)該激光光 束切割后，一上表面951A及一下表面951B容易產(chǎn)生隆起的毛邊952，造成不平整的表面。以激光加工玻璃的過(guò)程來(lái)說(shuō)，切割邊緣常會(huì)發(fā)生裂紋、凸塊、殘留物與燒焦等現(xiàn) 象，若將玻璃置于一液體中進(jìn)行激光加工，則可降低玻璃內(nèi)部的溫度梯度與熱效應(yīng)，減少裂 痕產(chǎn)生，更可有效帶走材料剝蝕殘留物。但激光在液體中進(jìn)行加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾或功率降低等問(wèn)題，且依激光及液體的 搭配的不同，造成的損失也有所不同，舉例來(lái)說(shuō)，二氧化碳激光是具有很高的水吸收系數(shù)， 當(dāng)應(yīng)用于水中進(jìn)行加工時(shí)，很容易被水所吸收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一 種工件底面浸入液面的激光切割裝置，具有切割品質(zhì)佳及冷卻效果佳等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于，包括一液體容器，用以容 納一液體；一工件固定部，用以固定一工件，該工件具有一第一表面及一第二表面，該工件 的第一表面浸于該液體中；一激光產(chǎn)生部，用以產(chǎn)生一激光光束至該工件的第二表面，進(jìn)而 進(jìn)行該工件的切割。前述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其中又設(shè)有一循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng) 包括一入口部、一循環(huán)驅(qū)動(dòng)部、一循環(huán)過(guò)濾部及一出口部，該入口部及該出口部是連接至該 液體容器，該循環(huán)驅(qū)動(dòng)部是驅(qū)動(dòng)該液體由該入口部流動(dòng)至該循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)該循環(huán)過(guò)濾部進(jìn) 行過(guò)濾后由該出口部流回該液體容器。前述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其中循環(huán)系統(tǒng)又包括一供應(yīng)部，用以 供應(yīng)一預(yù)定物，混合于該液體中。前述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其中又包括數(shù)個(gè)支撐部，設(shè)于該液體 容器及該工件的第一表面間，用以支撐該工件。前述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其中支撐部具有一吸附部、一入水通 道、一出水通道、一驅(qū)動(dòng)部及一過(guò)濾部，該驅(qū)動(dòng)部是用以吸引該液體進(jìn)入該入水通道，使該 吸附部產(chǎn)生一吸力而吸附于該工件的第一表面上，且吸入該入水通道的液體在經(jīng)由該過(guò)濾部的過(guò)濾后，是由該出水通道排出而達(dá)到循環(huán)。前述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其中液體的液面高于該工件，形成一 液體薄膜，而該激光產(chǎn)生部又設(shè)有一噴氣部，用以供應(yīng)一預(yù)定氣體而朝該工件的第二表面 噴出，形成一氣體工作區(qū)，使該液體薄膜被阻隔于該氣體工作區(qū)的范圍外。本發(fā)明的有益效果是，具有切割品質(zhì)佳及冷卻效果佳等優(yōu)點(diǎn)。




下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是現(xiàn)有激光加工裝置的示意圖 圖2A是現(xiàn)有激光加工裝置的加工過(guò)程一的示意圖 圖2B是現(xiàn)有激光加工裝置的加工過(guò)程二的示意圖 圖2C是現(xiàn)有激光加工裝置的加工過(guò)程三的示意圖 圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖 圖4A是本發(fā)明的加工過(guò)程一的示意圖 圖4B是本發(fā)明的加工過(guò)程二的示意圖 圖4C是本發(fā)明的加工過(guò)程三的示意圖 圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖 圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖 圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施例的局部剖視示意圖 圖8是本發(fā)明的第四實(shí)施例的示意圖 圖9是本發(fā)明的第四實(shí)施例的剖視示意圖 圖IOA是本發(fā)明的第五實(shí)施例的示意圖 圖IOB是本發(fā)明的第五實(shí)施例的局部放大示意圖 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10液體容器 20工件固定部 51第一表面 30激光產(chǎn)生部 40循環(huán)系統(tǒng) 42循環(huán)驅(qū)動(dòng)部 44出口部 53切割壁面 651吸附部 653出水通道 655過(guò)濾部 32噴氣部 32IA氣體工作區(qū) 930激光產(chǎn)生部 950工件
70液體 50工件 52第二表面 31激光光束 41入口部 43循環(huán)過(guò)濾部 45供應(yīng)部 65支撐部 652入水通道 654驅(qū)動(dòng)部 70A液體薄膜 321預(yù)定氣體
931激光光束 951A上表面
951B下表面952毛邊
具體實(shí)施例方式如圖3及圖4所示，本發(fā)明一種工件底面浸入液面的激光切割裝置，其包括一液體容器10，用以容納一液體70 (例如水)；一工件固定部20，用以固定一工件50，該工件50具有一第一表面51及一第二表 面52，該工件50的第一表面51是浸于該液體70中；一激光產(chǎn)生部30，用以產(chǎn)生一激光光束31至該工件50的第二表面52，進(jìn)而進(jìn)行 該工件50的切割。如圖4A及圖4B所示，該激光光束31對(duì)該工件50切割時(shí)，是由該工件50的第二 表面52貫穿至該第一表面51，形成一切割壁面53 ；如圖4C所示，在該切割壁面53貫穿的 瞬間，該第一表面51下方的液體70是會(huì)因壓力與激光能量集中而沖入該切割壁面53，進(jìn)而 往該第二表面52的方向沖出，對(duì)切割過(guò)程的碎屑及毛邊進(jìn)行清除。如圖5所示，本發(fā)明又設(shè)有一循環(huán)系統(tǒng)40，該循環(huán)系統(tǒng)40包括一入口部41、一循 環(huán)驅(qū)動(dòng)部42、一循環(huán)過(guò)濾部43及一出口部44，該入口部41及該出口部44連接至該液體容 器10，該循環(huán)驅(qū)動(dòng)部42驅(qū)動(dòng)該液體70由該入口部41流動(dòng)至該循環(huán)系統(tǒng)40，經(jīng)該循環(huán)過(guò)濾 部41進(jìn)行過(guò)濾后由該出口部44流回該液體容器10 ；當(dāng)然，該循環(huán)系統(tǒng)40又設(shè)有一供應(yīng)部 45，用以供應(yīng)一預(yù)定物，混合于該液體70中(該液體70經(jīng)過(guò)濾后，可由該供應(yīng)部45提供該 預(yù)定物而達(dá)到混合)；關(guān)于該預(yù)定物，其可為固體、氣體、液體或其混合物，例如該液體70 混合細(xì)微磨粒，當(dāng)該液體70沖入該切割壁面53時(shí)，該液體70中的細(xì)微磨粒達(dá)到對(duì)該切割 壁面53的研磨，提高該切割壁面53的表面品質(zhì)。如圖6及圖7所示，本發(fā)明又設(shè)有數(shù)個(gè)支撐部65，其是設(shè)于該液體容器10及該工 件50的第一表面51間，用以支撐該工件50，避免該工件50經(jīng)該激光光束31切割后掉落； 假設(shè)該工件50經(jīng)預(yù)定路徑的切割后，可形成數(shù)個(gè)區(qū)塊，則復(fù)術(shù)支撐部65可于切割前分別設(shè) 于數(shù)個(gè)區(qū)塊的預(yù)定位置，以防止該工件50切割為數(shù)個(gè)區(qū)塊后掉落。如圖8及圖9所示，該支撐部65亦可為一循環(huán)式設(shè)計(jì)，其具有一吸附部651、一入 水通道652、一出水通道653、一驅(qū)動(dòng)部654及一過(guò)濾部655，該驅(qū)動(dòng)部654用以吸引該液體 70進(jìn)入該入水通道652，使該吸附部651產(chǎn)生一吸力而吸附于該工件50的第一表面51上， 且吸入該入水通道652的液體70在經(jīng)由該過(guò)濾部655的過(guò)濾后，是由該出水通道653排出 而達(dá)到循環(huán)，兼具產(chǎn)生吸引力而吸附該工件50及過(guò)濾該液體70的功能。當(dāng)然，本發(fā)明的另一實(shí)施例如圖IOA及圖IOB所示，該液體70的液面亦可略高于 第二表面52，形成一液體薄膜70A，可更有效的降低該工件50的加工溫度及移除加工碎屑， 而該激光產(chǎn)生部30又設(shè)有一噴氣部32，用以供應(yīng)一預(yù)定氣體321而朝該工件50的第二表 面52噴出，形成一氣體工作區(qū)321A，使該液體薄膜70A被阻隔于該氣體工作區(qū)321A的范圍 外；也就是說(shuō)，利用該氣體工作區(qū)321A配合該激光光束31的加工位置，可避免該激光光束 431與該液體薄膜70A產(chǎn)生干擾。綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效歸納為1、切割品質(zhì)佳?，F(xiàn)有激光加工裝置90在空氣中進(jìn)行切割，容易造成高溫、碎屑及 切割位置不平整表面的現(xiàn)象，切割品質(zhì)較差；而本發(fā)明是將該工件50的第一表面51浸于該液體70上，在切割壁面53貫穿的瞬間，該第一表面51下方的液體70是沖入該切割表面 53，進(jìn)而往該第二表面52的方向沖出，對(duì)切割過(guò)程的碎屑及毛邊進(jìn)行清除，故，具有切割品 質(zhì)佳的優(yōu)點(diǎn)。2、冷卻效果佳。現(xiàn)有激光加工裝置90是在空氣中進(jìn)行切割，容易造成高溫，進(jìn)而 損害材料；而本發(fā)明是將該工件50的第一表面51浸于該液體70中，進(jìn)而達(dá)到降溫的效果， 當(dāng)然，本發(fā)明的第二實(shí)施例中，該第一表面51及該第二表面52同時(shí)浸于該液體70中，可達(dá) 到更好的冷卻效果。綜上所述，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展 所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有 關(guān)發(fā)明專利要件的規(guī)定，故依法提起申請(qǐng)。
權(quán)利要求
一種工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于，包括一液體容器，用以容納一液體；一工件固定部，用以固定一工件，該工件具有一第一表面及一第二表面，該工件的第一表面浸于該液體中；一激光產(chǎn)生部，用以產(chǎn)生一激光光束至該工件的第二表面，進(jìn)而進(jìn)行該工件的切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于又設(shè)有一 循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng)包括一入口部、一循環(huán)驅(qū)動(dòng)部、一循環(huán)過(guò)濾部及一出口部，該入口部 及該出口部是連接至該液體容器，該循環(huán)驅(qū)動(dòng)部是驅(qū)動(dòng)該液體由該入口部流動(dòng)至該循環(huán)系 統(tǒng)，經(jīng)該循環(huán)過(guò)濾部進(jìn)行過(guò)濾后由該出口部流回該液體容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于所述循環(huán) 系統(tǒng)又包括一供應(yīng)部，用以供應(yīng)一預(yù)定物，混合于該液體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于又包括數(shù) 個(gè)支撐部，設(shè)于該液體容器及該工件的第一表面間，用以支撐該工件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于所述支撐 部具有一吸附部、一入水通道、一出水通道、一驅(qū)動(dòng)部及一過(guò)濾部，該驅(qū)動(dòng)部是用以吸引該 液體進(jìn)入該入水通道，使該吸附部產(chǎn)生一吸力而吸附于該工件的第一表面上，且吸入該入 水通道的液體在經(jīng)由該過(guò)濾部的過(guò)濾后，是由該出水通道排出而達(dá)到循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割裝置，其特征在于所述液體 的液面高于該工件，形成一液體薄膜，而該激光產(chǎn)生部又設(shè)有一噴氣部，用以供應(yīng)一預(yù)定氣 體而朝該工件的第二表面噴出，形成一氣體工作區(qū)，使該液體薄膜被阻隔于該氣體工作區(qū) 的范圍外。
全文摘要
一種工件底面浸入液面的激光切割裝置，包括一液體容器，用以容納一液體；一工件固定部，用以固定一工件，該工件具有一第一表面及一第二表面，該工件的第一表面浸于該液體中；一激光產(chǎn)生部，用以產(chǎn)生一激光光束至該工件的第二表面，進(jìn)而進(jìn)行該工件的切割；又設(shè)有一循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng)包括一入口部、一循環(huán)驅(qū)動(dòng)部、一循環(huán)過(guò)濾部及一出口部，該入口部及該出口部是連接至該液體容器，該循環(huán)驅(qū)動(dòng)部是驅(qū)動(dòng)該液體由該入口部流動(dòng)至該循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)該循環(huán)過(guò)濾部進(jìn)行過(guò)濾后由該出口部流回該液體容器。本發(fā)明具有切割品質(zhì)佳及冷卻效果佳等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K26/12GK101920398SQ20091014769
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者郭佳籠 申請(qǐng)人:東捷科技股份有限公司