(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210869593.X (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 中国科学院金属研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路 72号 (72)发明人 程明　张士宏　王瑞雪　邓泉水　 (74)专利代理 机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 21234 专利代理师 张志伟 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B23K 26/352(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种免铣 面处理的铜材加工方法与装备 (57)摘要 本发明涉及金属塑性成形领域， 具体为一种 免铣面处理的铜材加工方法与装 备。 铜管铸坯或 铜杆铸坯旋转激光清洗装备包括： 导轨、 激光清 洗头、 吸尘罩、 铜管铸坯或铜杆铸坯， 铜带铸坯往 复扫描激光清洗装备包括： 导轨、 激光清洗头、 吸 尘罩、 铜带铸坯。 采用旋转或往复台架配合激光 清洗， 显著提高铸坯表面的氧化层、 金属和非金 属氧化物以及表面伤痕的去除效率和质量， 降低 金属去除量和能耗。 以铜管铸坯或铜杆铸坯的旋 转激光清洗取代铣面处理， 以铜带铸坯的往复台 架配合激光清洗取代铣面处理。 本发 明可应用于 精密铜管、 铜带以及铜杆等铜材制品铸轧生产线 的节能环保升级， 具有显著的经济和社会效益。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115228846 A 2022.10.25 CN 115228846 A 1.一种免铣面处理的铜材加工装备， 其特征在于， 铜管铸坯或铜杆铸坯旋转激光清洗 装备包括： 导轨、 激光清洗头、 吸尘罩、 铜管铸坯或铜杆铸坯， 具体结构如下： 导轨水平固定， 激光清洗头布置在导轨上， 并沿导轨做水平往复运动； 吸尘罩布置在激光清洗头的侧方， 与 激光清洗头联动； 铜管铸坯或铜杆铸坯沿水平方向布置于导轨上 的激光清洗头下方， 铜管 铸坯或铜杆铸坯的轴线与导轨平行； 激光清洗头与铜管铸坯或铜杆铸坯相对应并保持一定 间距， 满足激光清洗的作用范围。 2.按照权利要求1所述的免铣面处理 的铜材加工装备， 其特征在于， 导轨为两个相对平 行设置， 每个导轨上配套安装激光清洗头和吸尘罩， 每个激光清洗头的清洗范围为铜管铸 坯或铜杆铸坯的1/4表面， 每 个吸尘罩的吸尘范围为铜管铸坯或铜杆铸坯的1/4表面。 3.按照权利要求1所述的免铣面处理 的铜材加工装备， 其特征在于， 铜管铸坯旋转激光 清洗装备还设有塞头， 塞头 分别布置在铜管铸坯的两端， 与铜管铸坯的内孔 嵌套配合， 塞头 与电机的输出端相连， 铜管铸坯通过塞头随电机绕轴线转动。 4.按照权利要求1所述的免铣面处理 的铜材加工装备， 其特征在于， 铜杆铸坯旋转激光 清洗装备中， 铜杆铸坯的两端直接与电机的输出端相连， 铜杆铸坯随电机绕轴线转动。 5.一种免铣面处理的铜材加工装备， 其特征在于， 铜带铸坯往复扫描激光清洗装备包 括： 导轨、 激光清洗头、 吸尘罩、 铜带铸坯， 具体结构如下： 导轨水平固定， 激光清洗头布置在 导轨上， 并沿导轨做水平往复运动； 吸尘罩布置在激光清洗头的侧方， 与激光清洗头联动； 铜带铸坯沿水平方向布置于导轨上 的激光清洗头下方， 铜带铸坯的板面与导轨平行； 激光 清洗头与铜带铸坯相对应并保持一定间距， 满足激光清洗的作用范围。 6.一种使用权利要求1至5之一所述装备的免铣面处理的铜材加工方法， 其特征在于， 采用旋转或往复台架配合激光清洗， 显著提高铸坯表面的氧化层、 金属和非金属氧化物以 及表面伤痕的去除效率和质量， 降低金属去除量和能耗。 7.按照权利要求6所述的免铣面处理 的铜材加工方法， 其特征在于， 以铜管铸坯或铜杆 铸坯的旋转激光清洗取代铣 面处理， 以铜带铸坯的往复台架配合激光清洗取代铣 面处理。 8.按照权利要求6所述的免铣面处理 的铜材加工方法， 其特征在于， 铜管铸坯或铜杆铸 坯旋转激光清洗的操作步骤如下： 步骤1： 激光清洗头沿导轨移动到铜管铸坯或铜杆铸坯旋转激光清洗初始位置， 与铜管 铸坯或铜杆铸坯 保持20～10 0mm间距， 指向铜管铸坯或铜杆铸坯的轴线； 步骤2： 启动布置在激光清洗 头侧方并与激光清洗 头联动的吸尘罩； 步骤3： 激光清洗头通电工作， 并沿导轨以50～500mm/s的速度v从铜管铸坯或铜杆铸坯 旋转激光清洗初始 位置向铜管铸坯或铜杆铸坯旋转激光清洗终止位置移动； 抵达终止位置 后， 完成铜管铸坯或铜杆铸坯的上半部分表面处 理； 步骤4： 在激光清洗头抵达铜管铸坯或铜杆铸坯旋转激光清洗终止位置后断电， 保持吸 尘罩继续工作； 步骤5： 电机带动铜管铸坯或铜杆铸坯旋转180 °， 将已处理的铜管铸坯或铜杆铸坯表面 翻转到下部， 待处 理的铜管铸坯或铜杆铸坯表面翻转到上部； 步骤6： 激光清洗头通电工作， 并沿导轨以50～500mm/s的速度v从铜管铸坯或铜杆铸坯 旋转激光清洗终止位置向铜管铸坯或铜杆铸坯旋转激光清洗初始位置移动； 抵达初始位置 后， 完成铜管铸坯或铜杆铸坯的下半部分表面处理， 进而实现铜管铸坯或铜杆铸坯的表面权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115228846 A 2整体处理。 9.按照权利要求6所述的免铣面处理 的铜材加工方法， 其特征在于， 铜带铸坯往 复扫描 激光清洗的操作步骤如下： 步骤1： 激光清洗头沿导轨移动到铜带铸坯往 复扫描激光清洗初始位置， 与铜带铸坯保 持20～10 0mm间距， 与垂直方向呈15～45 °倾斜指向铜带铸坯的板面； 步骤2： 启动布置在激光清洗 头侧方并与激光清洗 头联动的吸尘罩； 步骤3： 铜带铸坯以1～10mm/s的速度v1牵引， 激光清洗头通电工作， 并沿导轨以10～ 50mm/s的速度v2从铜 带铸坯往复扫描激光清洗初始位置向铜带铸坯往复扫描激光清洗终 止位置移动； 步骤4： 在激光清洗头抵达铜带铸坯往复扫描激光清洗终止位置后换向返回， 保持吸尘 罩继续工作； 步骤5： 循环重复步骤3和步骤4； 步骤6： 至铜带铸坯完全牵引出后完成铜带铸坯的表面处 理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115228846 A 3