專利名稱：一種二氧化碳激光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種二氧化碳激光器，屬于激光設備領域。
背景技術：
激光器是一種能發射激光的裝置。1954年制成了第一臺微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把激光微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍，并指出了產生激光的方法。1960年T. H.梅曼等人制成了第一臺紅寶石激光器。 1961年A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年R. N.霍爾等人創制了砷化鎵半導體激光器。目前激光器的種類很多。根據工作物質物態的不同可以把所有的激光器分為以下幾類第一類，固態激光器(晶體和玻璃)激光器；第二類，氣體激光器，氣體激光器進一步可以分為原子氣體激光器、離子氣體激光器、分子氣體激光器、準分子氣體激光器等 ’第三類’液體激光器，這類激光器所采用的工作物質主要包括兩大類，一類是有機熒光染料溶液，另一類是含有稀土金屬離子的無機化合物溶液；第四類，半導體激光器；第五類，自由電子激光器。二氧化碳激光器是以CO2氣體作為工作物質的氣體激光器。二氧化碳激光器是一種效率較高的激光器，不易造成工作介質的損害，通常發射出波長為10.6μπι的不可見激光，是一種比較理想的激光器。與其他激光器相比，二氧化碳激光器具有以下的優點，S卩，具有較好的方向性、單色性和較好的頻率穩定性。然而，二氧化碳激光器在進行激光熔覆加工的時候，由于二氧化碳激光器的聚焦反射鏡離工件較近，所以從工件來的粉末等污染物或者高溫燃燒細粉有可能會達到二氧化碳激光器的聚焦反射鏡的表面，從而污染或者灼燒二氧化碳激光器的聚焦反射鏡。如果增大二氧化碳激光器的聚焦反射鏡與工件的距離，那么激光的能量密度又會急劇降低。具體地，下面結合附圖來說明現有技術中存在的上述問題。請參見圖1，圖I是現有技術中利用二氧化碳激光器對工件進行激光加工的示意圖。在圖I中二氧化碳激光器包括利用二氧化碳來產生激光的激光產生模塊I、平面反射鏡2和聚焦反射鏡3,其中平面反射鏡2和聚焦反射鏡3組成激光輸出光路。激光從激光產生模塊I射出通過平面反射鏡2的反射以及聚焦反射鏡3聚焦，到達待加工工件4的表面。激光在待加工工件4的表面加熱和熔化激光熔覆用合金粉末，完成對待加工工件4的表面熔覆。但是，在此過程中，熔化的激光熔覆用合金粉末又會飛濺而有一小部分會到達聚焦反射鏡3的附近，從而有可能破壞二氧化碳激光器。

發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種能夠對二氧化碳激光器的光路出口鏡進行保護的二氧化碳激光器。具體地，本發明所提供的技術方案如下
技術方案I.
一種二氧化碳激光器，包括
利用二氧化碳來產生激光的激光產生模塊，和激光輸出光路；
所述激光輸出光路依次包括平面反射鏡和聚焦反射鏡，在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，來自于所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述聚焦反射鏡的下方區域，所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向。 技術方案2.
根據技術方案I所述的二氧化碳激光器，其改變之處在于，所述平面反射鏡為鑰鏡。技術方案3.
根據技術方案I所述的二氧化碳激光器，其改變之處在于，所述聚焦反射鏡為銅鏡。技術方案4.
根據技術方案I所述的二氧化碳激光器，其改變之處在于，所述二氧化碳激光器還具有第二氣體吹掃裝置，來自于所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述光聚焦反射鏡的下方區域，所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向與所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向所組成的平面。另外，技術方案4還可以表述為
根據技術方案I所述的二氧化碳激光器，其改進之處在于，所述二氧化碳激光器還具有第二氣體吹掃裝置，所述第二氣體吹掃裝置位于所述第一氣體吹掃裝置的下方區域，來自于所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述光聚焦反射鏡的下方區域，所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向與所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向所組成的平面。技術方案5.
根據技術方案I所述的二氧化碳激光器，其改變之處在于，所述第一氣體吹掃裝置為壓縮空氣吹掃裝置。技術方案6.
根據技術方案4所述的二氧化碳激光器，其改變之處在于，所述第二氣體吹掃裝置為壓縮空氣吹掃裝置。根據本發明的技術方案I的二氧化碳激光器，由于在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，其可以對聚焦反射鏡的下方形成氣流保護，所以可以防止聚焦反射鏡或者說可以防止二氧化碳激光器被破壞。另外，由于所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向，所以可以達到最為有效的吹掃效果。根據本發明的技術方案4的二氧化碳激光器，由于具有第二氣體吹掃裝置，并且，所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向與所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向所組成的平面，這樣的設置可以使得加工過程中的激光熔覆飛濺顆粒物僅向著一個方向運動，為操作人員提供一個安全的操作環境。


圖I是現有技術的利用二氧化碳激光器對工件進行激光加工的示意圖。
圖2是本發明的具體實施方式
的二氧化碳激光器的組成示意圖。附圖中的各標號分別表示
I——激光產生模塊，2——平面反射鏡，3——聚焦反射鏡，4——待加工工件，5——第一氣體吹掃裝置，6——第二氣體吹掃裝置。
具體實施例方式為了使得本領域的技術人員能夠更加清楚地了解本發明的技術方案，下面結合附圖和實施方式進行詳細說明。請參見圖2，圖2是本發明的具體實施方式
的二氧化碳激光器的組成示意圖。本發明的二氧化碳激光器包括利用二氧化碳來產生激光的激光產生模塊I和激光輸出光路；所述激光輸出光路依次包括三個平面反射鏡2和一個聚焦反射鏡3，在聚焦反射鏡3的下方區域具有第一氣體吹掃裝置5，來自于所述第一氣體吹掃裝置5的氣體出口的氣流用于吹掃所述聚焦反射鏡3的下方區域，所述第一氣體吹掃裝置3的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡3的激光的前進方向。結合上述具體實施方式
來說明本發明的二氧化碳激光器的工作原理。激光從激光產生模塊I射出通過平面反射鏡2的反射以及聚焦反射鏡3聚焦，到達待加工工件4的表面。激光在待加工工件4的表面加熱和熔化激光熔覆用合金粉末，完成對待加工工件4的表面熔覆。由于在本發明的具體實施方式
中設置了第一氣體吹掃裝置5，它可以對聚焦反射鏡3的下方形成氣流保護，所以可以防止聚焦反射鏡3或者說可以防止二氧化碳激光器被破壞。另外，在上述的具體實施方式
中，除了第一氣體吹掃裝置5，還具有第二氣體吹掃裝置6。所述第二氣體吹掃裝置6位于第一氣體吹掃裝置5的下方區域。來自于所述第二氣體吹掃裝置6的氣體出口的氣流用于吹掃所述光聚焦反射鏡3的下方區域，所述第二氣體吹掃裝置6的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡3的激光的前進方向與所述第一氣體吹掃裝置5的氣體出口的氣流的前進方向所組成的平面。即，所述第二氣體吹掃裝置6的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于圖2中的X軸和Z軸所組成的平面，也就是沿著Y軸的方面。這樣的設置可以使得來自于工件表面激光熔覆飛濺顆粒物遠離Y軸的負方向，因此，如果操作人員在Y軸的負方向區域進行加工操作，那么就非常安全。在本實施方式中，平面反射鏡2為鑰鏡，聚焦反射鏡3為銅鏡。為了起到聚焦的作用，聚焦反射鏡可以采用凹面鏡。最后需要說明的是，以上的具體實施方式
只是為了說明本發明的技術方案，本發明的主要發明之處在于，在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，其可以對聚焦反射鏡的下方形成氣流保護，所以可以防止聚焦反射鏡或者說可以防止二氧化碳激光器被破壞。另外，由于所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向，所以水平方面上的吹掃力最大，從而可以達到最為有效的吹掃效果。在上述的實施方式中，第二氣體吹掃裝置的設置方式也可以具有最大的水平方向上的吹掃力，也可以達到最為有效的吹掃效果。·
權利要求
1.一種二氧化碳激光器,包括 利用二氧化碳來產生激光的激光產生模塊，和 激光輸出光路； 其特征在于，所述激光輸出光路依次包括平面反射鏡和聚焦反射鏡，在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，來自于所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述聚焦反射鏡的下方區域，所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向。
2.根據權利要求I所述的二氧化碳激光器，其特征在于，所述平面反射鏡為鑰鏡。
3.根據權利要求I所述的二氧化碳激光器，其特征在于，所述聚焦反射鏡為銅鏡。
4.根據權利要求I所述的二氧化碳激光器，其特征在于，所述二氧化碳激光器還具有第二氣體吹掃裝置，來自于所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述光聚焦反射鏡的下方區域，所述第二氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向與所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向所組成的平面。
5.根據權利要求I所述的二氧化碳激光器，其特征在于，所述第一氣體吹掃裝置為壓縮空氣吹掃裝置。
6.根據權利要求4所述的二氧化碳激光器，其特征在于，所述第二氣體吹掃裝置為壓縮空氣吹掃裝置。
全文摘要
本發明提供一種二氧化碳激光器。該二氧化碳激光器，包括利用二氧化碳來產生激光的激光產生模塊，和激光輸出光路；所述激光輸出光路依次包括平面反射鏡和聚焦反射鏡，在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，來自于所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流用于吹掃所述聚焦反射鏡的下方區域，所述第一氣體吹掃裝置的氣體出口的氣流的前進方向為水平方向并且垂直于來自于聚焦反射鏡的激光的前進方向。由于在聚焦反射鏡的下方區域具有第一氣體吹掃裝置，其可以對聚焦反射鏡的下方形成氣流保護，所以可以防止聚焦反射鏡或者說可以防止二氧化碳激光器被破壞。
文檔編號B23K26/14GK102896422SQ20121027004
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者李希勇, 周峰, 杜伯奇, 張延亮, 楊慶東, 蘇倫昌, 澹臺凡亮, 楊帆 申請人:山東能源機械集團大族再制造有限公司