基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置的製作方法

2023-05-21 23:22:06

專利名稱：基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於含金屬的化學鍍覆的控制裝置，特別涉及一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置。
背景技術：
由於化學鍍鎳製備的鍍層具有耐磨損、耐腐蝕、鍍層均勻及良好的磁學性能等優良特點，長期以來受到工業界的極大關注，已在機械、電子、儀器儀表、輕工、交通運輸等產業中得到廣泛應用。雷射具有高能量密度、高單色性以及良好的相干性，在表面處理技術中的應用也越來越廣泛.在金屬、半導體和高聚物基體上，從水溶液進行雷射誘導的化學沉積引起了人們的極大注意，這種工藝在微電子電路及器件上有廣泛的應用前景.與傳統的化學鍍相比，它具有明顯的優越性，如由於雷射的作用，可獲得較高的化學沉積速度；雷射誘導使反應只發生在光照區，能實現金屬在非導體上勿需掩膜、微米量級的直接局部鍍覆，可簡化工藝，並節約大量的貴金屬；引入電腦控制，可以製作形狀複雜、寬度可調的局部鍍覆線路。現有技術中，雷射誘導化學鍍工藝方法已有所研究，例如在國內外，已有利用雷射誘導化學鍍的方法鍍覆Cu層的研究報導，但利用雷射誘導化學鍍鍍覆線形圖案的控制裝置尚未見文獻報導。

發明內容
本實用新型的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，從而實現雷射誘導化學鍍的選區鍍覆。
本實用新型的內容是一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是由有縱嚮導軌(3)的機架(1)[縱嚮導軌(3)可以固定安裝在機架(1)上、也可以與機架(1)連為一體]，有導槽(11)、可沿縱嚮導軌(3)滑動的橫嚮導軌(2)，連接有伺服電機、穿過橫嚮導軌(2)一端並螺紋連接的X軸滾珠絲杆(4)，設置於橫嚮導軌(2)上的塊狀螺母(9)，連接有伺服電機、穿過塊狀螺母(9)一端並螺紋連接的Y軸滾珠絲杆(10)，與塊狀螺母(9)連接且一端位於橫嚮導軌(2)的導槽(11)中或下方的雷射前置器(8)，以及設置於機架(1)內的工作平臺(6)組成。
本實用新型的內容中所述Y軸滾珠絲杆(10)的一端可以穿過橫嚮導軌(2)並螺紋連接或活動套接。
本實用新型的內容中所述機架(1)上還可以有Z軸導槽(12)並設置有可沿Z軸導槽(12)上下移動的、與工作平臺(6)一端固定連接或連為一體的Z軸導塊(13)。
本實用新型的內容中還可以穿過所述Z軸導塊(13)、並與Z軸導塊(13)螺紋連接有Z軸滾珠絲杆(5)，該Z軸滾珠絲杆(5)連接有伺服電機。
與現有技術相比，本實用新型具有下列特點和有益效果(1)採用本實用新型雷射誘導化學鍍自動控制裝置，可實現雷射誘導化學鍍金屬圖線，也可用於實現選擇區域化學鍍金屬、合金和複合材料層；(2)採用本實用新型，可方便地用大功率光纖雷射器實現雷射誘導化學鍍的選區鍍覆的兩維或三維高精度控制，進一步通過計算機及軟體可實現高精度數字自動控制；(3)本實用新型結構簡單，製造容易，操作使用方便，實用性強。


圖1是本實用新型實施例結構示意圖。
圖中1-機架、2-橫嚮導軌、3-縱嚮導軌、4-X軸伺服電機及滾珠絲杆、5-Z軸伺服電機及滾珠絲杆、6-工作平臺、7-石英容器、8-雷射前置器、9-塊狀螺母、10-Y軸伺服電機及滾珠絲杆、11-導槽、12-Z軸導槽、13-Z軸導塊。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型作進一步說明實施例1一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，主要由有縱嚮導軌3和Z軸導槽12的機架1(縱嚮導軌3可以固定安裝在機架1上、也可以與機架1連為一體)，有導槽11、可沿縱嚮導軌3滑動的橫嚮導軌2，連接有伺服電機、穿過橫嚮導軌2一端並螺紋連接的X軸滾珠絲杆4，設置於橫嚮導軌2上的塊狀螺母9，連接有伺服電機、穿過塊狀螺母9-端並螺紋連接的Y軸滾珠絲杆10，與塊狀螺母9連接且一端位於橫嚮導軌2的導槽11中或下方的雷射前置器8，設置Z軸導槽12中、可沿Z軸導槽12上下移動的、與工作平臺6一端固定連接或連為一體的Z軸導塊13，連接有伺服電機、穿過所述Z軸導塊13並與Z軸導塊13螺紋連接的Z軸滾珠絲杆5，以及設置於機架1內的工作平臺6組成；所述Y軸滾珠絲杆10的一端穿過橫嚮導軌2並螺紋連接。
該裝置使用時工作平臺6上放置內裝鍍液和基體(即待鍍零件)的容器7(較好的是石英容器)，接通各伺服電機、雷射前置器8等電源，通過(可以是計算機軟體等方式)控制Z軸滾珠絲杆的伺服電機傳動使工作平臺6高精度上下移動而實現待鍍基體表面與雷射焦深位置的協調；通過(可以是計算機軟體等方式)控制X、Y軸滾珠絲杆的伺服電機傳動實現雷射(較好的是大功率光纖雷射器)光斑在X-Y平面內的高精度移動的同時照射容器7中鍍液而在基體上產生誘導化學鍍，從而實現雷射誘導化學鍍的選區鍍覆。
該裝置的技術參數①X、Y、Z軸伺服電機及滾珠絲杆承受外加載荷分別為20Kg；②X、Y、Z軸行程0-300mm；③X、Y、Z軸運行速度0.2-0.3m/s；④X、Y、Z軸加速度1G。
本實用新型不限於上述實施例，本實用新型內容所述均可實施並具有所述良好效果。
權利要求1.一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是由有縱嚮導軌(3)的機架(1)，有導槽(11)、可沿縱嚮導軌(3)滑動的橫嚮導軌(2)，連接有伺服電機、穿過橫嚮導軌(2)一端並螺紋連接的X軸滾珠絲杆(4)，設置於橫嚮導軌(2)上的塊狀螺母(9)，連接有伺服電機、穿過塊狀螺母(9)一端並螺紋連接的Y軸滾珠絲杆(10)，與塊狀螺母(9)連接且一端位於橫嚮導軌(2)的導槽(11)中或下方的雷射前置器(8)，以及設置於機架(1)內的工作平臺(6)組成。
2.按權利要求1所述的基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是所述Y軸滾珠絲杆(10)的一端穿過橫嚮導軌(2)並螺紋連接或活動套接。
3.按權利要求1或2所述的基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是所述機架(1)上有Z軸導槽(12)並設置有可沿Z軸導槽(12)上下移動的、與工作平臺(6)一端固定連接或連為一體的Z軸導塊(13)。
4.按權利要求3所述的基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是穿過所述Z軸導塊(13)、並與Z軸導塊(13)螺紋連接有Z軸滾珠絲杆(5)，該Z軸滾珠絲杆(5)連接有伺服電機。
專利摘要一種基於光纖雷射器的雷射誘導化學鍍自動控制裝置，其特徵是主要由有縱嚮導軌的機架，有導槽、可沿縱嚮導軌滑動的橫嚮導軌，連接有伺服電機、穿過橫嚮導軌一端並螺紋連接的X軸滾珠絲杆，設置於橫嚮導軌上的塊狀螺母，連接有伺服電機、穿過塊狀螺母一端並螺紋連接的Y軸滾珠絲杆，與塊狀螺母連接且一端位於橫嚮導軌的導槽中或下方的雷射前置器，以及設置於機架內的工作平臺組成。採用本實用新型，通過鍍覆區域的高精度控制，從而實現雷射誘導化學鍍金屬圖線，也可實現選擇區域化學鍍金屬、合金和複合材料層；結構簡單，使用方便，實用性強。
文檔編號C23C18/14GK2905823SQ20062003362
公開日2007年5月30日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者宋丹路, 馬德毅, 劉繼光, 鍾良, 陳奎儒 申請人:西南科技大學