【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及激光成形，具體為一種激光空化沖擊成形裝置。
技術介紹
1、當激光束作用于液體介質，且其能量達到該介質的擊穿閾值時，液體介質會被擊穿并發生電離，進而產生等離子腔體。該等離子腔體會進一步吸收激光束的能量，從而迅速膨脹并演化成空化泡。當該空化泡位于固液交界面附近時，由于兩側存在壓力差，空化泡會產生“趨壁”效應，并最終潰滅。潰滅過程中，空化泡會以沖擊波和微射流的形式釋放出巨大的能量。當這些沖擊波和微射流作用于板材時，會對板材產生強烈的沖擊，致使板材發生變形。如果在板材周圍設置了合適的模具，就可以利用空化泡潰滅產生的沖擊將板材壓向模具，從而實現板材的成形。空化泡潰滅釋放的能量越大，板材可實現的變形量就越大，相應的，對板材的加工能力也越強。
2、在當今技術中，增加激光束的能量是增大空化泡潰滅時釋放能量的主要方法。然而，受制于現有激光源的功率上限、能量轉換效率，以及光學元件的損傷閾值、透光率等條件，單純通過提高激光束能量來增大空化泡潰滅時所釋放能量的方法已經接近其效能極限。為此，我們需要探索新的途徑來進一步增大空化泡潰滅時釋放的能量。
技術實現思路
1、為克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種激光空化沖擊成形裝置，能夠進一步增大空化泡潰滅時釋放的能量。
2、本專利技術采用了以下的技術方案。
3、一種激光空化沖擊成形裝置，包括模具，所述模具的頂端開設有模腔，所述模腔的頂端設有聚焦點；
4、還包括激光發射模塊，所述激光發射模塊用于朝聚焦
5、還包括第一整流筒，所述第一整流筒內形成有第一流道，所述第一流道內有水流過，所述第一流道的頂端為排水端并設有控制閥組件，所述控制閥組件能夠打開或關閉第一流道；
6、所述控制閥組件在關閉第一流道時，能夠使第一流道內產生朝靠近模具的方向移動的壓力波；
7、該裝置具有成形模式，在成形模式下，所述激光發射模塊啟動，所述控制閥組件關閉第一流道，其中，當激光發射模塊所發射的激光束使聚焦點處的空化泡體積達到最大時，所述控制閥組件關閉第一流道所產生的朝靠近模具的方向移動的壓力波的波峰觸碰該空化泡的頂側泡壁。
8、進一步，該裝置具有預處理模式，在預處理模式下，所述激光發射模塊關停，所述控制閥組件反復打開和關閉第一流道。
9、進一步，所述第一整流筒的外側套設有第二整流筒，所述第一整流筒與第二整流筒之間形成有第二流道，所述第一流道與第二流道的底端連通，所述第二整流筒的頂端設有整流座，所述整流座內開設有環形的整流腔，所述整流腔連通有進水接頭，所述整流腔的底端均布有多個連通第二流道的分流孔。
10、進一步，所述第一整流筒的底端形成有指向模腔邊緣處的錐形壁，所述錐形壁與模具之間形成有空化縫隙。
11、進一步，該裝置具有修整模式，在修整模式下，所述激光發射模塊關停，所述控制閥組件持續打開第一流道。
12、進一步，所述控制閥組件包括安裝筒，所述安裝筒上設有繞組以及閥芯，所述閥芯與安裝筒滑動套接，所述閥芯內埋設有與繞組耦合的永磁體。
13、本專利技術的有益效果為：
14、本專利技術具有成形模式。在成形模式下，激光發射模塊啟動并朝聚焦點處發射激光束。并且，控制閥組件關閉第一流道，在水錘效應的作用下，第一流道內產生朝靠近模具的方向移動的壓力波。激光束作用于聚焦點處的水，使其被擊穿并發生電離，進而產生等離子腔體，該腔體隨后演化成空化泡。空化泡首先膨脹，當其體積達到最大時，第一流道內朝靠近模具的方向移動的壓力波的波峰恰好觸碰到該空化泡的頂側泡壁，從而增大了空化泡頂側與底側之間的壓力差，并導致空化泡潰滅。潰滅過程中，伴隨著壓力差的增大，空化泡釋放的沖擊波壓力和微射流速度均得到提高，從而增大了空化泡潰滅時釋放的總能量。
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1.一種激光空化沖擊成形裝置，包括模具，所述模具的頂端開設有模腔，其特征在于，所述模腔的頂端設有聚焦點；
2.根據權利要求1所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，該裝置具有預處理模式，在預處理模式下，所述激光發射模塊關停，所述控制閥組件反復打開和關閉第一流道。
3.根據權利要求1所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，所述第一整流筒的外側套設有第二整流筒，所述第一整流筒與第二整流筒之間形成有第二流道，所述第一流道與第二流道的底端連通，所述第二整流筒的頂端設有整流座，所述整流座內開設有環形的整流腔，所述整流腔連通有進水接頭，所述整流腔的底端均布有多個連通第二流道的分流孔。
4.根據權利要求3所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，所述第一整流筒的底端形成有指向模腔邊緣處的錐形壁，所述錐形壁與模具之間形成有空化縫隙。
5.根據權利要求4所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，該裝置具有修整模式，在修整模式下，所述激光發射模塊關停，所述控制閥組件持續打開第一流道。
6.根據權利要求1所述的一種激光空化沖擊成形
...【技術特征摘要】
1.一種激光空化沖擊成形裝置，包括模具，所述模具的頂端開設有模腔，其特征在于，所述模腔的頂端設有聚焦點；
2.根據權利要求1所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，該裝置具有預處理模式，在預處理模式下，所述激光發射模塊關停，所述控制閥組件反復打開和關閉第一流道。
3.根據權利要求1所述的一種激光空化沖擊成形裝置，其特征在于，所述第一整流筒的外側套設有第二整流筒，所述第一整流筒與第二整流筒之間形成有第二流道，所述第一流道與第二流道的底端連通，所述第二整流筒的頂端設有整流座，所述整流座內開設有環形的整流腔，所述整流腔連通有進水接頭，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧嘉陽，張旭辰，劉宣鳴，周圣依，
申請(專利權)人：江蘇工程職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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