System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 激光加工方法及激光加工装置制造方法及图纸_技高网

激光加工方法及激光加工装置制造方法及图纸

技术编号:40004640 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-09 04:40
本发明专利技术提供能够在基材的表面形成多个微细的槽的激光加工方法及激光加工装置。本发明专利技术的激光加工方法及激光加工装置从相互分离地配置的多个激光出射端分别向空间中出射脉冲状的激光,使多束所述激光入射到聚光光学系统,所述聚光光学系统将分离间隔缩小成多束所述激光在被加工面相互不相交的程度,将从所述聚光光学系统出射的多束所述激光照射到所述被加工面,在第一方向上相互分离地形成产生烧蚀的多个聚光点,使所述聚光光学系统和所述被加工面沿着所述被加工面且在与所述第一方向正交的第二方向上相对移动,在所述被加工面上同时形成多个槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及激光加工方法及激光加工装置


技术介绍

1、以往,运输设备等工业制品中使用钢板,为了进行钢板彼此的接合,一般进行点焊。

2、近年来,在可持续的开发目标(sdgs)中,要求在各种产业领域中有效利用能源。运输设备等工业产品也不例外,要求运输设备等的轻量化。因此,正在研发使用轻质材料来代替以往的钢板。

3、例如,作为代替钢板的轻质材料之一,已知有铝材。然而,铝材不适于点焊,因此铝材彼此或铝材与其他材料的接合有时也进行铆钉接合。但是,铆钉接合成为导致接合部分的部件数量的增加、或妨碍轻量化的主要原因。即,在研究钢板的替代材料时,也需要研究该替代材料的接合方法。

4、近来,作为接合多种材料的方法,使用粘接剂的接合方法受到关注。粘接剂与焊接不同,能够不受母材的材质、厚度影响地接合。例如,具有即使是在焊接中难以适当接合、电阻低的母材、薄的母材也能够使用粘接剂适当地接合的优点。

5、另外,在使用粘接剂进行接合时,为了提高粘接力,通常在接合面上配置用于填充粘接剂的槽(参照专利文献1)。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1:日本特开2011-7250号公报


技术实现思路

1、专利技术所要解决的课题

2、在使用粘接剂的接合中,其接合强度、耐久性的提高成为课题。因此,本专利技术人研究了在接合的基材的表面形成多个用于填充粘接剂的微细的槽。通过增加与粘接剂接触的表面积,能够提高接合强度和耐久性。本专利技术人进行了深入研究,结果想到了在微细的槽的形成中利用激光烧蚀。

3、因此,本专利技术的课题在于提供一种能够在基材的表面形成多个微细的槽的激光加工方法以及激光加工装置。

4、用于解决课题的技术方案

5、本专利技术的激光加工方法从相互分离地配置的多个激光出射端分别向空间中出射脉冲状的激光,

6、使多束所述激光入射到聚光光学系统,所述聚光光学系统将分离间隔缩小成多束所述激光在被加工面相互不相交的程度,

7、将从所述聚光光学系统出射的多束所述激光照射到所述被加工面,在第一方向上相互分离地形成产生烧蚀的多个聚光点,

8、使所述聚光光学系统和所述被加工面沿着所述被加工面且在与所述第一方向正交的第二方向上相对移动,在所述被加工面上同时形成多个槽。

9、通过将高能量的激光集中照射于基材表面的小面积的聚光点,使表面局部加热、蒸发或升华,在基材上开设孔。该加工方法一般称为激光烧蚀。另外,由于通过烧蚀开孔并使基材相对移动,因此能够形成槽。当使用激光形成槽时,与一般的机械加工相比,能够精确地形成微细的槽。而且,使用了激光的槽形成能够应用于包含铝材的各种材料。

10、另外,由于使用脉冲状的激光,因此温度上升对材料的影响小。例如,当对铝材那样的反射率高且热传导率高的基材使高输出的激光连续振荡而照射到基材时,有时会对基材的表面赋予高能量,表面熔融或产生碎片。然而,若使用脉冲状的激光,则能够在将脉冲时的峰值功率密度维持得较高的状态下抑制赋予基材的表面的总能量,因此能够抑制表面的熔融、碎片的产生。

11、详细内容将在后面叙述,“相互分离地配置的多个激光出射端”表示形成相邻的槽的激光的出射端彼此不接触而分离地配置。并且,本专利技术向表面照射经过了缩小激光的分离间隔的聚光光学系统的多束光,因此能够以窄间距间隔形成多个槽。通过提高槽的密度,能够进一步增加与粘接剂接触的表面积。另外,由于能够同时形成多个槽,因此能够实现能够应用于量产工艺的生产效率。

12、也可以是,多个所述聚光点在第三排列方向及第四排列方向上排列形成,

13、所述第三排列方向及第四排列方向均为与所述第二方向不同的方向。由此,能够以更窄间距间隔形成多个槽,并且能够增加能够同时形成的槽的数量。

14、也可以是,入射到所述被加工面的多束所述激光的各光轴与所述被加工面的法线之间所成的入射角θs分别为20度以下。由此,能够形成抑制了倾斜的深的槽,提高粘接剂的填充量和填充性,良好地保持粘接性。另外,由各激光形成的槽深度的均匀化进行,因此实现粘接力的均匀化。

15、也可以是,所述聚光光学系统具备单一的聚光透镜,所述聚光透镜供所述激光入射,

16、所述聚光透镜的焦距小于300mm。由此,能够将多个槽形成为窄间距(例如100μm以下)。

17、也可以是,在多个所述激光出射端与所述聚光光学系统之间配置有至少一个衍射光学元件,所述衍射光学元件将所述激光中的至少一束激光转换为多束分支激光。

18、也可以是,所述至少一个衍射光学元件将多束所述激光分别转换为多束分支激光。

19、也可以是,所述至少一个衍射光学元件使多束所述激光入射到相同的衍射光学元件。

20、也可以是,所述激光出射端是捆扎多个光纤而成的光纤束的出射端,

21、所述光纤在所述出射端排列成使所述聚光点形成于规定的位置。

22、也可以是,所述激光出射端是捆扎多个光纤而成的光纤束的出射端,

23、所述光纤在所述出射端排列成所述聚光点的所述第三排列方向成为与所述第一方向相同的方向。详细内容将在后面叙述,由此,能够使槽形成开始位置对齐,能够减小未形成槽的空白区域。

24、也可以是,在所述激光出射端与所述聚光光学系统之间配置光束整形光学系统,所述光束整形光学系统分别与多个所述激光出射端对应。

25、也可以是,所述光束整形光学系统具备:扩束器,扩大所述激光各自的光束直径;及会聚光学系统,位于所述扩束器的出射侧,

26、使所述激光的光束直径逐渐缩小并入射到所述聚光光学系统。使由聚光光学系统聚光后的各激光难以相互相交,能够使槽变细。

27、也可以是,在同一个所述被加工面的在所述第二方向上分离的多个部位分别进行上述记载的激光加工方法。由此,能够形成更深的槽或更多的槽,其结果是,能够提高生产效率。

28、本专利技术的激光加工装置具备:

29、多个激光出射端,相互分离地配置,分别向空间中出射脉冲状的激光;

30、聚光光学系统,供从多个所述激光出射端出射的所述激光入射,将分离间隔缩小成多束所述激光在被加工面相互不相交的程度;及

31、驱动机构,使所述聚光光学系统和所述被加工面沿着所述被加工面且在与第一方向正交的第二方向上相对移动,

32、所述激光加工装置被控制成,将从所述聚光光学系统出射的多束所述激光照射到所述被加工面,形成在所述第一方向上相互分离的多个聚光点,并利用所述驱动机构使所述聚光光学系统和所述被加工面相对移动,在所述被加工面同时形成多个槽。

33、也可以是,多个所述聚光点在第三排列方向及第四排列方向上排列形成,

34、所述第三排列方向及第四排列方向均为与所述第二方向不同的方向。

35、也可以是,在多个所述激光出射端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光加工方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

5.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,

8.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工方法,其特征在于,

9.根据权利要求2所述的激光加工方法,其特征在于,

10.根据权利要求8所述的激光加工方法,其特征在于,

11.根据权利要求10所述的激光加工方法,其特征在于,

12.一种激光加工方法,其特征在于,

13.一种激光加工装置,其特征在于,

14.根据权利要求13所述的激光加工装置,其特征在于,

15.根据权利要求13或14所述的激光加工装置,其特征在于,

16.根据权利要求13或14所述的激光加工装置,其特征在于,

17.根据权利要求14所述的激光加工装置,其特征在于,

18.根据权利要求13或14所述的激光加工装置,其特征在于,

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种激光加工方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,

5.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,

8.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工方法,其特征在于,

9.根据权利要求2所述的激光加工方法,其特征在于,

【专利技术属性】
技术研发人员:千贺岳人
申请(专利权)人:优志旺电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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