激光加工方法以及激光加工装置制造方法及图纸

技术编号:38008711 阅读:14 留言:0更新日期:2023-06-30 10:27
一种对由至少一张金属箔构成的加工对象进行激光加工的方法,包括向激光媒介供给脉冲状的激发能量并产生激光的步骤以及向所述加工对象的表面照射所述激光的步骤,所述激光包括脉冲光成分以及在时间上比所述脉冲光成分靠后接续的连续光成分,该方法还包括以使所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比成为规定值以下的方式限制所述连续光成分的持续时间的步骤。成分的持续时间的步骤。成分的持续时间的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光加工方法以及激光加工装置


[0001]本专利技术涉及激光加工方法以及激光加工装置。

技术介绍

[0002]作为使用光纤激光装置对加工对象进行加工的方法,公开有如下方法:向加工对象照射巨脉冲,提升该加工对象的温度而使激光的吸收率上升,在巨脉冲的产生后,向加工对象照射稳定输出的激光而对该加工对象进行加工(专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利第6347676号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]然而,在专利文献1所公开的方法中,由于向加工对象照射稳定输出的激光而对该加工对象进行加工,因此在对由较薄的金属箔构成的加工对象进行加工的情况下,例如有时在加工了的部分产生浮渣、变色等不良情况,存在改善的余地。
[0008]本专利技术是鉴于上述内容而完成的,目的在于提供适于由金属箔构成的加工对象的加工的激光加工方法以及激光加工装置。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]为了达成上述的目的,本专利技术的一方案为一种激光加工方法,其是对由至少一张金属箔构成的加工对象进行激光加工的方法,其中,所述激光加工方法包括:向激光媒介供给脉冲状的激发能量并产生激光的步骤;以及向所述加工对象的表面照射所述激光的步骤,所述激光包括脉冲光成分以及在时间上比所述脉冲光成分靠后接续的连续光成分,所述激光加工方法还包括以使所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比成为规定值以下的方式限制所述连续光成分的持续时间的步骤。
[0011]也可以是,所述比为40以下。
[0012]也可以是,所述比为5以下。
[0013]也可以是,所述激光的时间宽度为12μs以下。
[0014]也可以是,所述时间宽度为2.3μs以下。
[0015]也可以是,所述激光加工方法还包括向激发光源供给脉冲状的电力并产生激发光来作为所述激发能量的步骤。
[0016]也可以是,所述电力的脉冲为矩形形状,且时间宽度为10μs以下。
[0017]也可以是,所述电力的脉冲为矩形形状,且时间宽度设定为最短接通时间以上,所述最短接通时间是当所述时间宽度比该最短接通时间窄时所述脉冲光成分的峰值功率减小的值。
[0018]也可以是,所述电力的脉冲的重复频率为5kHz以上。
[0019]也可以是,所述电力的脉冲的重复频率为50kHz以上且小于300kHz。
[0020]也可以是,所述激光加工方法还包括使所述加工对象的表面的所述激光的照射位置相对于所述加工对象相对移动的步骤。
[0021]本专利技术的一方案为一种激光加工装置,其是对加工对象进行激光加工的装置,其中,所述激光加工装置具备:激光装置,其向激光媒介供给脉冲状的激发能量并产生激光;光学头,其向所述加工对象的表面照射所述激光;以及控制装置,其控制所述激光装置,所述控制装置进行如下控制:使所述激光在所述激光的产生的初期包括因弛豫振荡而产生的脉冲光成分以及在时间上比所述脉冲光成分靠后接续的连续光成分,且以使所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比成为规定值以下的方式限制所述连续光成分的持续时间。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术,能够实现适于由金属箔构成的加工对象的加工的激光加工方法以及激光加工装置。
附图说明
[0024]图1是实施方式1的激光加工装置的示意性的结构图。
[0025]图2是图1所示的激光装置的示意性的结构图。
[0026]图3是图2所示的驱动部的示意性的结构图。
[0027]图4是示出激光的一个脉冲的波形的图。
[0028]图5是图4的一部分的时间范围的放大图。
[0029]图6是激光的时间宽度的说明图。
[0030]图7是示出重复频率与最短接通时间的关系的一例的图。
[0031]图8是实施方式2的激光加工装置的示意性的结构图。
具体实施方式
[0032]以下,参照附图对本专利技术的实施方式详细进行说明。需要说明的是,本专利技术并不被本实施方式限定。另外,在各附图中,对相同或对应的要素适当标注相同的附图标记,并省略重复说明。另外,在各附图中,存在使用XYZ正交坐标系表示方向的情况。
[0033](实施方式1)
[0034]<激光加工装置>
[0035]图1是实施方式1的激光加工装置的示意性的结构图。该激光加工装置100具备激光装置110、光学头120、连接激光装置110与光学头120的光纤130以及控制装置140。
[0036]激光加工装置100是进行焊接、穿孔、切断等激光加工中的激光切断的装置。
[0037]激光加工装置100的加工对象W由金属材料构成。金属材料例如是铜、铜合金那样的铜系材料、铝、铝合金那样的铝系材料。
[0038]另外,加工对象W由至少一张金属箔构成。例如加工对象W由一张金属箔或层叠的多张金属箔构成。在此,金属箔例如是由JIS H 4160规定的厚度为6μm至200μm的铝系的轧制材料,但厚度并不限定于此,例如也可以是500μm以下、250μm以下。在金属箔由其他金属材料构成的情况下也相同。
[0039]另外,加工对象W也可以是锂离子电池那样的电池的电极。在该情况下,也可以在加工对象W涂布二氧化锰、锂那样的活性物质。另外,也可以在加工对象W涂布与活性物质不同的物质、或者在表面的整面或局部地形成镀层那样的表层、覆膜。
[0040]激光装置110作为一例,构成为能够输出几kW的功率的单模的激光。关于激光装置110,在后详细叙述。
[0041]光纤130将从激光装置110输出的激光导向光学头120。激光装置110在输出单模激光的情况下,光纤130构成为传播单模激光。在该情况下,单模激光的M2光束质量设定为1.2以下。另外,激光装置110在输出多模激光的情况下,光纤130构成为传播多模激光。
[0042]光学头120是用于将从激光装置110输入的激光向加工对象W照射的光学装置。光学头120具有准直透镜121以及聚光透镜122。需要说明的是,光学头120也可以具有准直透镜121以及聚光透镜122以外的光学部件。
[0043]准直透镜121使输入的激光准直。聚光透镜122将准直了的激光聚光,并作为激光L(输出光)向加工对象W照射。
[0044]通过这样的结构,光学头120向加工对象W的表面Wa沿Z轴的负向照射激光L。
[0045]需要说明的是,加工对象W的表面的激光L的照射位置能够相对于加工对象W相对移动。这样的相对移动能够通过利用光学头120的移动、加工对象W的移动或光学头120以及加工对象W这两方的移动使光学头120与加工对象W相对移动而实现。例如当固定加工对象W并使光学头120沿X轴的正向移动时,加工对象W的表面的激光L的照射位置被沿图1的扫描方向SD扫描。为了实现这样的相本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光加工方法,其是对由至少一张金属箔构成的加工对象进行激光加工的方法,其中,所述激光加工方法包括:向激光媒介供给脉冲状的激发能量并产生激光的步骤;以及向所述加工对象的表面照射所述激光的步骤,所述激光包括脉冲光成分以及在时间上比所述脉冲光成分靠后接续的连续光成分,所述激光加工方法还包括以使所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比成为规定值以下的方式限制所述连续光成分的持续时间的步骤。2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其中,所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比为40以下。3.根据权利要求2所述的激光加工方法,其中,所述连续光成分的能量相对于所述脉冲光成分的能量之比为5以下。4.根据权利要求1~3中任一项所述的激光加工方法,其中,所述激光的时间宽度为12μs以下。5.根据权利要求4所述的激光加工方法,其中,所述时间宽度为2.3μs以下。6.根据权利要求1~5中任一项所述的激光加工方法,其中,所述激光加工方法还包括向激发光源供给脉冲状的电力并产生激发光来作为所述激发能量的步骤。7.根据权利要求6所述的激光加工方法,其中,所述电力的脉冲为矩形形状,时间宽度为10μs以下。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:荻野笃田村亮祐柏木孝介吉原正和富永敬介茅原崇松永启伍
申请(专利权)人:古河电气工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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