稀土永磁体激光加工工艺方法与流程
本发明涉及永磁体加工，尤其公开了一种稀土永磁体激光加工工艺方法。
背景技术：
1、稀土永磁材料是现有已知的综合性能最高的一种永磁材料，因此被广泛应用到各个领域，尤其是电子技术通讯、航空、医疗和环保等高科技领域，例如人造卫星、雷达方面的行波管、航空仪器、地震仪、核磁共振成像仪等。而在医疗方面，运用稀土永磁材料进行“磁穴”疗法使得疗效大大提高，进一步促进了“磁穴疗法”的迅速推广。
2、而稀土永磁材料应用于此类领域则需进行进一步的加工制造，如切割、打磨等；现有技术中对稀土材料的切割主要采用线切割的方式，此种切割方式造成稀土永磁材料的加工周期长、加工精度不高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种稀土永磁体激光加工工艺方法，解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本发明的一种稀土永磁体激光加工工艺方法，包括以下步骤：
3、s1、来料预处理：提供稀土永磁原料块，对所述原料进行预切割得到待加工片材；
4、s2、绘图编程：将步骤s1得到的待加工片材设置在激光加工设备的工作台上，通过激光加工设备内的激光切割系统绘制加工图形并生成切割代码或将预先完成的cad设计图导入激光切割系统生成切割代码；
5、s3、确定参数：利用所述激光切割系统根据所需的稀土永磁体的厚度调整激光加工设备的激光发生器的激光焦距、切割速度、激光光束功率加工参数；
6、s4、料件切割：对激光加工设备的工作台所在的加工空间进行降温处理，使工作台上的待加工片材处于预设低温温度，(本实施例采用喷射液氮的方式将原料置于预设低温温度)激光切割系统根据切割代码、加工参数控制激光加工设备产生激光束对预设低温温度下的原料进行激光切割得到切割件；
7、s5、后处理：对步骤s4得到的切割件进行后处理，所述后处理包括尺寸检测和磁性检测，检测合格后的切割件进入下一工序。
8、进一步的，所述步骤s1中得到的待加工片材的厚度为0.1-10mm。
9、进一步的，所述步骤s3中激光切割系统连接有主控电脑，主控电脑经由激光切割系统控制激光发生器对待加工片材进行激光切割，所述激光发生器的一侧设有与激光切割系统连接的扫描装置；
10、扫描装置用于将步骤s1中的稀土永磁原料块的轮廓尺寸经由激光切割系统写至主控电脑生成母图，所述绘制加工图形包括通过主控电脑在所述母图上绘制加工目标图案以生成切割预览图，所述激光切割系统依据切割预览图生成切割代码并通过切割代码控制激光发生器工作。
11、进一步的，所述绘制加工图形、生成切割代码步骤完成后，激光切割系统根据切割代码在切割预览图内编辑激光光束的运动轨迹，主控电脑经由激光切割系统控制激光发生器在稀土永磁体表面标注所述激光光束的运动轨迹的起始点。
12、进一步的，所述步骤s4中，激光加工设备在待加工片材进行激光切割前根据激光光束的运动轨迹并通过红外激光模拟切割范围，当红外激光在待加工片材表面的移动路径超出原料的边界时，返回步骤s2修正切割代码。
13、进一步的，所述步骤s4中切割前及切割过程中利用液氮使工作台上待加工片材处于预设低温温度，所述液氮通过增压的方式持续吹至片材表面以形成低温保护气雾降低激光切割的热影响。
14、进一步的，所述液氮的增压范围在0.5mpa和3.5mpa之间。
15、进一步的，所述步骤s5中的尺寸检测包括测量切割件的体积，切割件的体积需大于所需成品的体积；所述磁性检测包括测量切割件的高斯值以及磁通量。
16、进一步的，所述后处理步骤还包括对检测合格后的切割件进行酸洗和电镀，经由酸洗、电镀后的切割件即为所需成品。
17、进一步的，所述步骤s1中还包括对预切割得到的待加工片材进行表面清洁，所述表面清洁包括超声波除油和去离子水洗，所述超声波除油包括将所述待加工片材置入金属除油剂，并通过超声波清洗机的高频振动作用于金属除油剂将片材表面的油脂剥离；所述去离子水洗包括将除油后的片材置入去离子水进行浸泡或将去离子水喷洒至除油后的片材表面，以剥离片材表面残留除油剂和其他杂质。
18、进一步的，所述超声波除油和去离子水洗均利用激光加工设备内的自动上料系统实现自动化，激光加工设备一侧设有清洗装置、与清洗装置配合设置的上料机械手，自动上料系统通过控制上料机械手拾取待加工片材后将待加工片材置入清洗装置内，由清洗装置进行超声波除油和去离子水洗。
19、进一步的，所述清洗装置具有清洗槽、设置在清洗槽内用于产生超声波的超声波发生器、活动设置在清洗槽内的清洗面板以及驱动清洗面板上下升降的升降气缸，清洗槽外侧转动设置有喷淋装置；升降气缸驱动清洗面板上的待加工件升起后，喷淋装置通过加压的方式向升起后的待加工件上喷洒去离子水以去除其表面残留的除油剂和其他杂质。
20、进一步的，所述步骤s1中，将稀土永磁原料块切割成待加工片材前，需要对稀土永磁原料块进行四周精磨，确保稀土永磁体原料块的尺寸满足激光加工设备要求，然后采用多线切片的方式得到所需片材，之后在进行超声波除油和水洗，除油、水洗步骤完成后的待加工片材由上料机械手拾取至激光加工设备的供料机构，由供料机构将清洗后的待加工片材移送至工作台。
21、进一步的，供料机构和工作台之间设有烘干装置(图中未示出)，烘干装置用于在供料机构向工作台输送清洗后的待加工料件的过程中，对移动中的待加工料件的表面进行烘干处理。
22、本发明的有益效果：本发明通过对稀土永磁原料块进行预切割将切割后的片材置入激光加工设备的工作台上，之后根据片材具体形貌和尺寸绘图编程、确定加工参数，最后在液氮冷却的预设低温温度下对片材进行精确的激光切割；在开始切割前调整喷出液氮的压力值，降低激光切割时的热影响。通过绘图编程并根据原料具体形貌确定参数，实现对激光切割的精度和质量的请确控制；提前调整充入液氮的压力值可以保持原料的物理和化学性质不变，降低热影响提升切割质量；使用超声波和去离子清洁技术减少了化学洗涤剂的使用，降低了环境污染；此种集成化、智能化的激光切割工艺相较于现有技术中的线式切割很大程度上减少了稀土永磁原料块的加工时间、提高了加工精度，且针对于异形材料的切割可以一次成型，省去后续的深度研磨工序，大幅提升成品率。
技术特征：
1.一种稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s1中得到的待加工片材的厚度为0.1-10mm。
3.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s3中激光切割系统连接有主控电脑，主控电脑经由激光切割系统控制激光发生器对待加工片材进行激光切割，所述激光发生器的一侧设有与激光切割系统连接的扫描装置；
4.根据权利要求3所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述绘制加工图形、生成切割代码完成后，激光切割系统根据切割代码在切割预览图内编辑激光光束的运动轨迹，主控电脑经由激光切割系统控制激光发生器在稀土永磁体表面标注所述激光光束的运动轨迹的起始点。
5.根据权利要求4所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s4中，激光加工设备在待加工片材进行激光切割前根据激光光束的运动轨迹并通过红外激光模拟切割范围，当红外激光在待加工片材表面的移动路径超出原料的边界时，返回步骤s2修正切割代码。
6.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s4中切割前及切割过程中利用液氮使工作台上待加工片材处于预设低温温度，液氮通过增压的方式持续吹至片材表面以形成低温保护气雾降低激光切割的热影响。
7.根据权利要求6所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述液氮的增压范围为0.5-3.5mpa。
8.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s5中的尺寸检测包括测量切割件的体积，切割件的体积应大于所需成品的体积；所述磁性检测包括测量切割件的高斯值以及磁通量。
9.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述后处理步骤还包括对检测合格后的切割件进行酸洗和电镀，经由酸洗、电镀后的切割件进入下一工序。
10.根据权利要求1所述的稀土永磁体激光加工工艺方法，其特征在于：所述步骤s1预处理还包括对待加工片材进行表面清洁，所述表面清洁包括超声波除油和去离子水洗，所述超声波除油包括将待加工片材置入金属除油剂，并通过超声波清洗机产生高频振动作用于金属除油剂将片材表面的油脂剥离；
技术总结
本发明公开了一种稀土永磁体激光加工工艺方法，包括以下步骤：S1、提供稀土永磁原料块，对稀土永磁原料块进行切割得到待加工片材；S2、将待加工片材设置在激光加工设备的工作台上，通过激光加工设备的激光切割系统生成切割代码；S3、根据所需工件厚度调整合适的加工参数；S4、通过喷射液氮将加工空间的温度降至所需温度，激光切割系统根据切割代码、加工参数控制激光加工设备的激光发生器产生激光束对待加工片材进行切割得到切割件；S5、对切割件进行尺寸、磁性检测，检测合格后的切割件进入下一工序。本发明的激光加工工艺相较线切割工艺能够显著提升稀土永磁体的切割精度及切割效率，同时针对于异形产品一体切割成型，省去后续深度研磨工序。
技术研发人员：陈亮,刘向阳,李伟,徐华平,陈嵩,刘飞阳
受保护的技术使用者：东莞金坤新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23