烧结制品以及用于烧结制品的激光标记方法技术

根据本公开的一个方面的方法为用于包含金属粉末的压粉成形体的激光标记方法，该方法包括：第一步骤，其中用具有较小的第一功率的激光束照射压粉成形体的表面上的预定区域，以使预定区域的内部熔融并平滑；以及第二步骤，其中利用具有较大的第二功率的激光束，以在预定区域的预定位置形成由特定深度的凹部形成的点。

Sintered products and laser marking methods for sintered products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结制品以及用于烧结制品的激光标记方法
本专利技术涉及通过烧结压粉成形体获得的烧结制品以及在烧结制品上进行激光标记的方法。本申请要求于2017年7月18日提交的日本专利申请No.2017-139182的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。
技术介绍
通过烧结铁粉等金属粉末的成形体而获得的烧结体(烧结合金)被用作汽车部件或机械部件。由这种烧结合金形成的制品(下文中简称为“烧结制品”)包括(例如)链轮、转子、齿轮、环、法兰、滑轮、叶片和轴承等。一般来说，通过如下方式制造烧结制品：对包含金属粉末的原料粉末进行加压成形以制造压粉成形体；并对该压粉成形体进行烧结。在烧结后，根据需要进行任何精加工。专利文献1披露了用于粉末煅烧制品的标记方法，该方法包括：对金属粉末或陶瓷粉末与有机粘结剂的混合物进行注射成型；在成形体上进行激光标记；对成形体进行脱粘结剂；以及对成形体进行烧结。根据专利文献1中披露的标记方法，在成形体或随后的脱粘结剂制品上进行激光标记。其有利之处在于：能够用小功率激光快速地对制品进行标记，并且提高了中间制品的易管理性。引用列表专利文献专利文献1：日本未审查专利公开No.5-185714
技术实现思路
(1)根据本专利技术的一个方面的方法为用于包含金属粉末的压粉成形体的激光标记方法，该方法包括：第一步骤，其中用具有较弱的第一功率的激光扫描压粉成形体的表面中的预定区域，以使预定区域的内部熔融并平滑；以及第二步骤，其中用具有较大的第二功率的激光进行扫描，以在预定区域中的预定位置形成由预定深度的凹部形成的点。(8)根据本专利技术的一个方面的烧结制品为通过烧结包含金属粉末的压粉成形体获得的烧结制品，所述烧结制品包括：二维码，该二维码包括通过在压粉成形体的表面上进行激光标记而标记的多个点。烧结制品的表面中的点附近处的氧含量为2重量％以下。附图说明[图1]图1为根据本专利技术的实施方案的压粉成形体和烧结制品的透视图。[图2]图2为标记工序中所包括的步骤的说明图。[图3]图3为示出激光的扫描图案对于烧结体上的二维码的读取性的影响的说明图。[图4]图4为示出二维码的外观的转变的说明图。[图5]图5为示出实施标记工序(第一步骤至第三步骤)中的激光的适当参数的表格。[图6]图6为存留于烧结制品上的二维码的一部分的放大图。[图7]图7为图6中的矩形部分的放大图。[图8]图8为图7中的矩形部分的放大图。[图9]图9为图8中的矩形部分的放大图。[图10]图10为存留于未经精整的烧结制品上的二维码的放大图。[图11]图11为存留于未经精整的烧结制品上的点部分(第二步骤部分)的放大图。[图12]图12为存留于未经精整的烧结制品上的非点部分(第三步骤部分)的放大图。[图13]图13为未经精整的烧结制品的未处理部分(第一步骤区域之外)的放大图。[图14]图14为存留于经过精整的烧结制品上的二维码的放大图。[图15]图15为存留于经过精整的烧结制品上的点部分(第二步骤部分)的放大图。[图16]图16为存留于经过精整的烧结制品上的非点部分(第三步骤部分)的放大图。[图17]图17为经过精整的烧结制品的未处理部分(第一步骤区域之外)的放大图。[图18]图18示出了经过标记以及随后的烧结工序的烧结体的点部分的EDS分析结果。[图19]图19示出了经过标记以及随后的烧结工序的烧结体的点部分的EDS分析结果。[图20]图20示出了烧结体的标记目标部分之外的区域的EDS分析结果。[图21]图21示出了烧结体的标记目标部分之外的区域的EDS分析结果。[图22]图22示出了经过了烧结并随后经过标记的烧结体的点部分的EDS分析结果。[图23]图23示出了经过了烧结并随后经过标记的烧结体的点部分的EDS分析结果。具体实施方式<技术问题>在包含金属粉末的成形体中，原料粉末的平均粒径落在约20μm至200μm(含端值)的范围内。因此，在金属粉末的聚集中，可能存在较大的空隙。当这种空隙与点基本上一样大时，可能会造成读码器的读取误差。专利文献1未解决该问题。鉴于前述常规问题，本公开的目的是提供一种形成点的激光标记方法，当在压粉成形体上标记预定的识别显示时，该方法能够将读码器的读取误差降至最低。<专利技术的有利效果>本公开在压粉成形体上标记预定的识别显示时，所形成的点在超过1000℃的烧结工序之后能够确实地读取。<问题的解决方案>在下文中，将列出本专利技术的实施方案的概要。(1)根据本实施方案的方法为用于包含金属粉末的压粉成形体的激光标记方法，其包括：第一步骤，其中用具有较弱的第一功率的激光扫描压粉成形体的表面中的预定区域，以使该预定区域的内部熔融并平滑；以及第二步骤，其中用具有较大的第二功率的激光进行扫描，以在该预定区域中的预定位置形成由预定深度的凹部形成的点。根据本实施方案的激光标记方法包括第一步骤和第二步骤。因此，在通过第一步骤使可能存在于预定区域中的空隙缩小后，通过第二步骤在预定区域中形成了点。如此，在压粉成形体的表面中的预定区域内形成了点，所述点可将读码器的读取误差降至最低。(2)在根据本实施方案的激光标记方法中，第二步骤优选包括进行多次旋转照射的步骤，该旋转照射为利用激光在预定区域中的单元格内部由外侧向内侧以螺旋方式进行旋转照射。其原因如下。通过多次进行旋转照射，使得能够通过基本上呈圆形的点的凹部处的光反射率差异而将明暗彼此区分开。因此，在压粉成形体的煅烧工序之后，仍可由读码器读取点。(3)在根据本实施方案的激光标记方法中，第一功率优选落入10W以上25W以下的范围内，并且第二功率优选落入20W以上50W以下的范围内。其原因如下。第一功率小于10W时，因其功率弱而可能无法使粉末材料熔融，因此不适合于使表面平滑。第一功率大于25W时，因功率大而可能使粉末材料变黑。这种变黑的粉末难以与由第二步骤形成的点区分开。第二功率小于20W时，因功率弱而可能无法形成所需深度的点。当第二功率大于50W时，因功率大而可能形成超过单元格范围的点。(4)在根据本实施方案的激光标记方法中，具有第一功率的激光的扫描速度优选为1500mm/s以上2700mm/s，并且具有第二功率的激光的扫描速度优选为250mm/s以上320mm/s。其原因如下。当具有第一功率的激光的扫描速度小于1500mm/s时，激光因其速度低而可能会使粉末材料变黑。这种变黑的粉末材料难以与由第二步骤形成的点区分开。当扫描速度大于2700mm/s时，激光因其速度高而可能无法使粉末材料熔融，因此不适合于使表面平滑。当具有第二功率的激光的扫描速度小于250mm/s时，激光因其速度低而可能形成超过单元格范围的点。当扫描速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包含金属粉末的压粉成形体的激光标记方法，包括：/n第一步骤，其中用具有较弱的第一功率的激光扫描所述压粉成形体的表面中的预定区域，以使所述预定区域的内部熔融并平滑；以及/n第二步骤，其中用具有较大的第二功率的激光进行扫描，以在所述预定区域中的预定位置形成由预定深度的凹部形成的点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 JP 2017-1391821.一种用于包含金属粉末的压粉成形体的激光标记方法，包括：
第一步骤，其中用具有较弱的第一功率的激光扫描所述压粉成形体的表面中的预定区域，以使所述预定区域的内部熔融并平滑；以及
第二步骤，其中用具有较大的第二功率的激光进行扫描，以在所述预定区域中的预定位置形成由预定深度的凹部形成的点。


2.根据权利要求1所述的激光标记方法，其中所述第二步骤包括进行多次旋转照射的步骤，所述旋转照射为利用激光在所述预定区域中的单元格内部由外侧向内侧以螺旋方式进行旋转照射。


3.根据权利要求1或2所述的激光标记方法，其中
所述第一功率落入10W以上25W以下的范围内，并且
所述第二功率落入20W以上50W以下的范围内。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光标记方法，其中
具有所述第一功率的激光的扫描速度为1500mm/s以上2700mm/s，并且
具有所述第二功率的激光的扫描速度为250mm/s以上320m...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺井宽明，田内正之，绳稚贤治，
申请(专利权)人：住友电工烧结合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP