【技術領域】：本發明涉及一種通過激光三維立體照射工程塑料表面，使得工程塑料表面被照射過的地方發生物理、化學變化，從而改變其原有特性的方法。

【背景技術】：工程塑料傳統的化學鍍方法首先需要經過化學粗化、敏化過程使得材料表面全部鍍銅、鍍鎳等，而無法進行指定區域選擇性化學鍍。如果可以在工程塑料表面進行區域性化學鍍，就可以形成導電路徑，起到導線等電器特性，但傳統的化學鍍方法無法實現這種設計，因此制約了很多方案的實施。

【發明內容】：本發明目的是提供一種全新的工程塑料表面的激光加工方法及裝置，使得經過激光照射的工程塑料表面可以改變其原有性質，進而實現區域選擇性化學鍍。

本方法通過控制激光焦點的三維移動，使其快速作用于需要物化改性的區域，通過高能量密度的激光照射，使得被照射的工程塑料表面產生新的特性。通過該方法處理過的工程塑料，表面性質發生變化，可以通過化學鍍的方法在加工區域沉銅、鍍鎳、鍍金等，進而形成導電通道，可作為金屬導線使用，甚至可以在其表面直接進行貼片封裝的工藝；而沒有經過激光照射的區域仍然保持原有的塑料特性。

本發明提供的用于工程塑料表面的激光三維照射的物化改性方法依次包括：

第一、將需要加工的工程塑料零件安裝在激光照射區域內的工裝卡具上面；

第二、通過CCD檢測系統觀察待加工零件是否安裝到位，是否需要進一步校正補償；

第三、將工程塑料零件表面需要激光照射的區域路徑通過外部輸入設備傳輸給DSP控制系統；

第四、由DSP控制系統輸出控制信號，使得激光器配合聲光調制器發出30KW的準連續激光；

第五、由DSP控制系統控制動態聚焦鏡改變聚焦高度和2個振鏡的偏轉角度，使得激光焦點能夠在三維空間內任意移動，并通過平場聚焦鏡聚焦到被加工的工程塑料零件表面，從而在被加工的工程塑料零件表面完成一條路徑的加工；

第六、由DSP控制系統輸出控制信號，使得激光器配合聲光調制器關閉激光；

第七、由DSP控制系統控制動態聚焦鏡改變聚焦高度和2個振鏡的偏轉角度，使得激光聚焦至下一待加工的路徑處，通過第四步至第七步的往復循環，從而在被加工零件表面完成所有的路徑加工。

一種實現上述激光三維照射的物化改性裝置，包括：

●激光器及聲光調制器：用于產生高峰值功率的準連續激光，用以進行被加工工件表面的加工；

●擴束鏡：將激光器發出的光空間整形，光束直徑變大，壓縮激光的發散角；

●動態聚焦鏡：通過DSP控制系統控制其內部聚焦鏡組相對位置的移動，使得激光焦點位置能夠在Z軸方向進行移動；

●X振鏡：通過DSP控制系統控制其偏轉角度，使得激光焦點位置能夠在X軸方向進行移動；

●Y振鏡：通過DSP控制系統控制其偏轉角度，使得激光焦點位置能夠在Y軸方向進行移動；

●平場聚焦鏡：使得聚焦平面由原來的空間球面變為平面，并起到聚焦的作用；

●CCD監控系統：由成像光路和CCD組成，位于動態聚焦鏡和振鏡中間，用于定位和整個加工過程及結果的監控；

DSP控制系統模塊：該模塊位于計算機控制卡上，該模塊通過外圍接口分別與激光器、聲光調制器、動態聚焦鏡、X、Y振鏡以及CCD監控系統進行連接，用于將提前設定好的加工路徑轉換為數字信號分別輸入給以上設備，使各個部分相互配合完成加工過程，并通過CCD時時控制。

本發明的優點和積極效果：

本發明提出了一種激光三維照射的物化改性方法及裝置。該方法可以使得工程塑料表面指定區域內的材料特性發生改變，從而完成傳統工藝無法完成的設計方案。通過該方法處理過的工程塑料，表面性質發生變化，可以通過化學鍍的方法在加工區域沉銅、鍍鎳、鍍金等，進而形成導電通道，可作為金屬導線使用，甚至可以在其表面直接進行貼片封裝的工藝；而沒有經過激光照射的區域仍然保持原有的塑料特性。激光器、聲光調制器、動態聚焦系統及掃描振鏡系統的控制完全通過DSP自動完成，操作者只需要提前輸入加工路徑即可，實現了加工過程自動化，使得操作過程簡便、快捷、可操作性強，降低了對操作者專業知識的要求。

【附圖說明】：

圖1是激光三維照射的物化改性裝置的光路圖；

圖2是激光三維照射的物化改性系統控制流程圖；

圖中，1、激光器，2、聲光調制器，3、擴束鏡，4、動態聚焦鏡，5、CCD監控系統，6、X方向振鏡，7、Y方向振鏡，8、平場聚焦鏡，9、被加工工件

【具體實施方式】：

實施例1：激光三維照射的物化改性裝置

如圖1所示，該裝置包括：