一种激光诱导蚀刻设备的制作方法

1.本实用新型涉及金属蚀刻技术领域，尤其是指一种激光诱导蚀刻设备。


背景技术：

2.激光加工与蚀刻加工是两种不同的特种加工方法：激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工具有不需要工具、加工速度快、表面变形小等优点，可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工，如激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等。
3.而蚀刻加工是将需要蚀刻的金属制件浸泡在由各种化学成分组成的蚀刻溶液中，在室温或加热的情况下，经过一定时间的反应后，需要蚀刻部分的金属慢慢溶解，最终达到所需要的蚀刻深度。蚀刻加工的过程实际上是金属在化学溶液中的自溶解，也就是腐蚀过程。
4.激光诱导蚀刻快速成型技术(lierp)是采用超快激光对玻璃进行定向改质，再经后续化学蚀刻将玻璃的改质通道进行放大形成通孔。该技术的基础是利用超快激光作用在玻璃材料后，使得相应区域发生相变，进而相变区域在化学蚀刻过程中表现出不同的蚀刻效率。
5.但目前激光诱导蚀刻快速成型技术的加工对象主要是玻璃，尚未有对金属表面进行加工的设备，使得金属目前的蚀刻效率依然没有达到最佳。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术的问题提供一种激光诱导蚀刻设备，可同时对金属进行蚀刻与激光加工。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.本实用新型提供的一种激光诱导蚀刻设备，包括激光发生装置、蚀刻池、换热器以及恒温池，蚀刻池用于装蚀刻液，恒温池用于装换热介质，换热器用于把蚀刻池内的蚀刻液与恒温池内的换热介质进行换热，激光发生装置用于对蚀刻池内的工件发射激光；恒温池具有用于保持恒温池内部蚀刻液温度恒定的控温机构。
9.进一步的，所述激光发生装置包括激光发生器、振镜机构以及高度调节机构，振镜机构位于激光发生器与蚀刻池之间，高度调节机构用于调节激光发生器相对于蚀刻池的高度。
10.更进一步的，所述振镜机构包括x轴振镜和y轴振镜，x轴振镜与y轴振镜配合用于调整激光发生器所发出激光的水平汇聚位置。
11.更进一步的，所述高度调节机构包括支撑杆和调节杆，调节杆的一端可升降地设置于支撑杆，激光发生器焊装于调节杆的另一端。
12.进一步的，所述换热器包括耐蚀泵和换热盘管，换热盘管位于恒温池内且浸没在恒温池内的换热介质中，耐蚀泵的两端分别与蚀刻池、换热盘管连通。
13.更进一步的，所述耐蚀泵的两端分别连通有第一耐蚀管和第二耐蚀管，第一耐蚀管与蚀刻池连通，第二耐蚀管与换热盘管连通。
14.进一步的，所述控温机构包括加热器以及测温件，测温件与加热器电连接，测温件用于监测恒温池内的换热介质温度，加热器用于在换热介质的温度低于设定值时对换热介质进行加热。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型能够实现对于金属工件的化学蚀刻以及激光加工，有利于提升对于金属工件的蚀刻效率。
附图说明
16.图1为本实用新型的示意图。
17.附图标记：1—激光发生装置，2—蚀刻池，3—换热器，4—恒温池， 5—控温机构，6—工件，7—蚀刻液，8—换热介质，11—激光发生器， 12—振镜机构，13—高度调节机构，14—x轴振镜，15—y轴振镜，16 —支撑杆，17—调节杆，18—升降驱动件，31—耐蚀泵，32—换热盘管，33—第一耐蚀管，34—第二耐蚀管，51—加热器，52—测温件。
具体实施方式
18.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
19.如图1所述，本实用新型提供的一种激光诱导蚀刻设备，包括激光发生装置1、蚀刻池2、换热器3以及恒温池4，蚀刻池2用于装蚀刻液7，恒温池4用于装换热介质8，换热器3用于把蚀刻池2内的蚀刻液7与恒温池4内的换热介质8进行换热，激光发生装置1用于对蚀刻池2内的工件6发射激光；恒温池4具有用于保持恒温池4 内部蚀刻液7温度恒定的控温机构5。
20.具体的，该换热介质8为水，即本实用新型进行工作时，把工件6进行前处理后放入蚀刻池2内，由蚀刻液7进行浸泡；随后激光发生装置1工作，通过往工件6发射激光而对工件6表面进行槽的成型；当槽成型后，激光发生装置1停止工作，此时由于工件6被激光射过的槽的位置处温度必然比其他位置要高，因此槽的位置与蚀刻液7反应会更为激烈，从而形成比其他位置更为致密的孔隙结构。由于激光发射能够更快地在工件6表面形成槽位，因此本实用新型相较于进采用化学蚀刻的方式具有更高的效率。
21.在本实施例中，所述激光发生装置1包括激光发生器11、振镜机构12以及高度调节机构13，振镜机构12位于激光发生器11与蚀刻池2之间，高度调节机构13用于调节激光发生器11相对于蚀刻池2 的高度。
22.实际使用时，所述振镜机构12包括x轴振镜14和y轴振镜15， x轴振镜14与y轴振镜15配合用于调整激光发生器11所发出激光的水平汇聚位置。x轴振镜14与y轴振镜15配合，让激光发射装置发出的激光在水平位置散开的部分进行汇聚，从而更为高效地射向工件6而对其进行作用；高度调节机构13则用于调整激光发生器11 相对于蚀刻池2的高度，起到调整激光对焦位置的效果，使得对焦位置作用在工件6表面处槽形成的位置，从而提升效率。
23.具体的，所述高度调节机构13包括支撑杆16和调节杆17，调节杆17的一端可升降地设置于支撑杆16，激光发生器11焊装于调节杆17的另一端。该调节杆17可由人工进行高度调节，或者如本实施例中直接设置一升降驱动件18实现自动调节高度的效果，该升降驱动件18可由电机与丝杆机构配合组成，从而达到高精度控制调节杆 17以及激光发生器11升降的效果，让激光发生器11对焦位置更为精准。
24.由于蚀刻液7在放置一定时间后，其热量会散发至外界而导致其温度下降，从而会影响到时刻效果。
25.因此在本实施例中，所述换热器3包括耐蚀泵31和换热盘管32，换热盘管32位于恒温池4内且浸没在恒温池4内的换热介质8中，耐蚀泵31的两端分别与蚀刻池2、换热盘管32连通。即耐蚀泵31 用于把蚀刻液7泵入换热盘管32中，通过管热盘管与恒温池4内的换热介质8进行热交换，然后让蚀刻液7达到所需温度后重新回流到蚀刻池2中，从而保证蚀刻液7的温度，以保证对于工件6蚀刻的效率。
26.具体的，所述耐蚀泵31的两端分别连通有第一耐蚀管33和第二耐蚀管34，第一耐蚀管33与蚀刻池2连通，第二耐蚀管34与换热盘管32连通。第一耐蚀管33与第二耐蚀管34均为常规的部件，其内表面具有耐腐蚀的涂层，以保证蚀刻液7流动过程中不会对两者造成腐蚀。
27.在本实施例中，所述控温机构5包括加热器51以及测温件52，测温件52与加热器51电连接，测温件52用于监测恒温池4内的换热介质8 温度，加热器51用于在换热介质8的温度低于设定值时对换热介质8 进行加热。测温件52可为温度传感器，而加热器51则为常规的发热丝或者电阻均可，当测温件52监测到换热介质8温度低于设定值时，则控制加热器51进行工作，从而让换热价值温度上升至设定值后再停止工作，以达到了控温效果。
28.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。