CN109311125A - 激光加工方法以及激光加工装置 - Google Patents
激光加工方法以及激光加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109311125A CN109311125A CN201780035844.1A CN201780035844A CN109311125A CN 109311125 A CN109311125 A CN 109311125A CN 201780035844 A CN201780035844 A CN 201780035844A CN 109311125 A CN109311125 A CN 109311125A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- deflecting portion
- laser processing
- area
- machined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/362—Laser etching
- B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
Abstract
基于激光加工装置的激光加工方法,该激光加工装置包括用于产生激光的激光光源和用于对激光进行扫描的扫描机构,所述激光加工方法包括在被加工区域(11)内对激光进行扫描的步骤。所述扫描的步骤包括在被加工区域(11a)中的变向部多次改变激光的扫描方向。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工方法以及激光加工装置。
背景技术
迄今为止,已经提出有用于对工件的表面绘制文字、图形等、进行钻孔、剥离、切断等各种加工的激光加工方法以及用于进行该激光加工的激光加工装置。例如,日本特开2007-268576号公报(专利文献1)公开了一种由具有比将要加工的孔的直径小的直径的激光束进行的激光加工方法。在该激光加工方法中,使激光束沿着连接孔的中心和外缘的螺旋状轨道或者沿着以孔的中心为中心的同心圆的轨道进行移动。轨道的起点位于围绕该孔的中心而彼此旋转的位置。
例如,日本特开2011-170359号公报(专利文献2)公开了一种用于通过激光在掩模坯(mask blank)用玻璃基板上形成多个凹部的激光加工方法。在该激光加工方法中,使激光在以凹部的中心为基准的螺旋轨道或者旋转轨道上且以被激光挖掘的挖掘部的轨道之间至少一部分重叠的方式移动,由此形成凹部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-268576号公报
专利文献2:日本特开2011-170359号公报
发明内容
发明要解决的课题
单位面积的能量是决定如工件表面的文字、图形的浓度、或形成于工件的孔的深度这样的激光加工的结果的要素之一。单位面积的能量取决于激光的功率和激光的扫描速度。
通过从激光加工装置输出高功率的激光,能够在工件表面上使单位面积的能量变高。另一方面,当从激光加工装置输出的激光的功率低时,需要降低激光的扫描速度,以提高单位面积的能量。然而,加工所需的时间会随着激光的扫描速度降低而变长。从而,存在如下课题,当使用低功率的激光进行加工时,难以在避免加工时间变长的同时得到所期望的加工品质。
本发明的目的在于,提供一种能够避免加工速度的下降且能够提高加工品质的激光加工方法以及激光加工装置。
用于解决课题的技术方案
根据本发明一技术方案的激光加工方法,利用激光加工装置来实施该加工方法,该激光加工装置包括用于产生激光的激光光源和用于对激光进行扫描的扫描机构,所述激光加工方法包括在被加工区域内对激光进行扫描的步骤。扫描的步骤包括在被加工区域中的变向部处多次改变激光的扫描方向。
由此,能够在防止加工速度的下降的同时提高加工品质。在变向部,通过改变激光的扫描方向,扫描速度下降。因此,可通过在被加工区域中的变向部多次改变激光的扫描方向,来提高在变向部的单位面积的能量。即便在通过使用低功率的激光来加工被加工区域的情况下,也能够抑制在被加工区域内对激光进行扫描所需的时间变长,并且能够进行得到所期望的品质的加工(例如,打标、钻孔等)。
被加工区域是指实施激光加工的处理的单位区域。例如,在利用激光加工在某区域内形成一个孔的情况下,该区域就相当于被加工区域。
通常,变向部位于被加工区域的中心。但是不限定于此。变向部也可以位于从被加工区域的中心偏离的位置。
优选,在变向部改变扫描方向包括:在变向部向与改变方向之前的扫描方向成锐角的方向改变激光的扫描方向。
由此,在不发生加工速度大幅度下降程度下,能够在变向部使激光的扫描速度进一步下降。因此,能够在变向部进一步提高单位面积的能量。
优选,在变向部改变所述扫描方向包括:每当向朝向变向部的方向对激光进行扫描时,在变向部改变扫描方向。
由此,能够在变向部进一步提高单位面积的能量。
优选,扫描的步骤包括,将在变向部改变扫描方向的方式和在比变向部更靠外侧处改变扫描方向的方式组合。
由此,当不希望激光的功率过度集中于变向部时,能够使激光的功率分散到比变向部更靠外侧的区域。
优选,扫描的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤,从比变向部更靠外侧的曲线上的点朝向变向部对激光进行扫描的步骤,以及从变向部朝向曲线上的点对激光进行扫描的步骤。
由此,能够在被加工区域内形成在俯视下具有曲线的加工形状(通常为圆形的孔)。
优选,扫描的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤,从包围变向部的多边形的边上的点朝向变向部对激光进行扫描的步骤,以及从变向部朝向多边形的边上的点对激光进行扫描的步骤。
由此,能够在被加工区域内形成在俯视下具有多边形的加工形状。
优选,变向部位于被加工区域的中央。
由此,能够在被加工区域的中央使单位面积的能量最大。
优选,激光加工方法还包括:对下一个被加工区域执行所述扫描的步骤并反复进行来形成多个单元的步骤。
由此,当对多个加工区域中的各加工区域进行加工时,例如,能够以准确的间距反复进行相同的加工。
优选,多个单元配置为二维。
由此,例如,能够进行打标。
优选,多个单元配置为一维。
由此,例如,能够形成槽。
根据本发明一技术方案的激光加工装置包括:激光光源,用于产生激光;扫描机构,用于对激光进行扫描;以及控制部,用于控制扫描机构,控制部控制扫描机构,使得在被加工区域中的变向部多次改变激光的扫描方向。
由此,能够实现在防止加工速度的下降的同时提高加工品质的激光加工装置。
优选,控制部控制扫描机构,使得激光的扫描方向沿与改变方向之前的扫描方向成锐角的方向改变。
由此,在加工速度没有大幅度下降的程度下,能够在变向部进一步降低激光的扫描速度。因此,在变向部进一步提高单位面积的能量。
优选,控制部控制扫描机构,使得激光按照包括从变向部以辐射状延伸的多个直线的扫描图案进行扫描。
由此,能够在变向部进一步提高单位面积的能量。
优选,扫描图案包括在比变向部更靠外侧处使激光的扫描方向折返的图案。
由此,当不希望激光的功率过度集中在变向部时,能够使激光的功率分散在比变向部更靠外侧的区域。
优选,扫描图案包括将包围变向部的曲线和变向部连结的直线。
由此,能够在被加工区域内形成在俯视下具有曲线的加工形状(通常为圆形的孔)。
优选,扫描图案包括将变向部和包围变向部的多边形的边连结的直线。
由此,能够在被加工区域内形成在俯视下具有多边形的加工形状。
发明效果
根据本发明,可提供在防止加工速度的下降的同时能够提高加工品质的激光加工方法以及激光加工装置。
附图说明
图1是表示根据本实施方式的激光加工装置的构成例的图。
图2是表示用于加工工件表面的激光的扫描的例子的概略图。
图3是表示基于本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描原理的图。
图4是表示用于本发明实施方式的激光加工的激光的扫描图案的一例的图。
图5是用于说明本发明实施方式的激光加工的结果的工件的示意性的剖视图。
图6是表示从工件的被加工区域沿深度方向拍摄形成于被加工区域的孔的结果的图。
图7是用于说明本发明实施方式的激光加工方法的流程图。
图8是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的一例的图。
图9是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例的图。
图10是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图11是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。图12是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图13是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图14是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图15是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图16是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图17是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案另一例的图。
图18是表示通过本发明实施方式的激光加工方法进行加工的一个例子的示意图。
图19表示通过本发明实施方式的激光加工方法进行加工的另一例子的示意图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施方式。需要说明的是,对于图中的相同或相应部分,标注了相同的附图标记并省略了对其的重复说明。
<1.激光加工装置以及激光加工方法>
图1是表示根据本实施方式的激光加工装置的构成例的图。参照图1,本发明实施方式的激光加工装置100包括控制器101、头部102以及线缆103。
控制器101包括产生激光的激光光源111和控制部112。激光光源111的种类没有特别限定。例如,激光光源111可使用光纤激光器。激光光源111也可以是YAG(yttriumaluminium garnet:钇铝石榴石)激光器等固体激光器或CO2激光器等气体激光器。来自激光光源111的激光例如是脉冲光。但是,激光可以是连续(CW:Continuo Wave)光。控制部112对激光加工装置100进行总体的控制。
在本发明的实施方式中,对激光的功率(平均输出)没有特别的限定。在本发明实施方式的一个例子中,激光的平均功率为20W。与以往的激光加工装置的平均功率(例如50W以上)相比,根据本发明实施方式的激光加工装置和激光加工方法可使用低功率的激光。但是应该注意,本发明不限定于使用低功率的激光。
头部102通过线缆103与控制器101相连接。例如,线缆103可包括用于向头部102传输来自激光光源111的光的光纤线缆、用于向头部102传输来自控制部112的控制信号的信号线缆以及用于向头部102供给电力的电源线缆等。
头部102包括用于扫描由激光光源111产生的激光的扫描机构120。扫描机构120包括反射镜121和用于驱动反射镜121的驱动部122。由激光光源111产生的激光在反射镜12上反射,并向置于工作台10的工件11的表面照射。通过使激光20照射工件11表面中的被加工区域11a来加工被加工区域11a。
驱动部122通过响应来自于控制部11的控制信号来驱动反射镜121。由此来对激光20进行扫描。扫描机构120可通过使用例如电流计镜(Galvano mirror)来实现。基于扫描机构120进行的激光扫描的方向可以是一维方向、二维方向或这两者。
在该实施方式中,控制器101和头部102为独立体。但是,控制器101和头部102也可以被容纳于一个壳体中。
图2是表示用于加工工件的表面的激光的扫描的例子的概略图。参照图2,被加工区域11a不仅是图1所示工件11的表面的一部分,也是实施激光加工的处理的单位区域。例如,激光是脉冲光,且以在被加工区域11a上进行往复的方式进行扫描。光点21表示激光照射在被加工区域11a上的部位。
由于在被加工区域11a的周缘部改变激光的扫描方向,从而激光的扫描速度下降。与被加工区域11a的周缘部相比,在被加工区域11a的中心部激光的扫描速度更大。
形成于光点21的位置的孔的深度取决于单位面积的能量密度。由于在被加工区域11a的周缘部激光的扫描速度低,从而单位面积的能量密度高。因此,如图2的俯视图和剖视图所示,在被加工区域11a的周缘部处,形成较深的光点。另一方面,由于在被加工区域11a的中心部激光的扫描速度大,从而单位面积的能量密度低。在激光的功率小的情况下,与被加工区域11a的周缘部相比,在被加工区域11a的中心部容易形成浅的孔。因此,可能会在整个被加工区域11a引起由激光进行的加工变得不充分的情形。
在本发明的实施方式中,即便在低功率的激光的情况下,也能够通过改善激光的扫描来实施所期望的加工,例如在被加工区域11a形成打标(marking)或孔等。以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
图3是表示基于本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描原理的图。参照图1和图3,在本发明的实施方式中,激光的扫描方向在被加工区域11a内的中心部11b发生变化。由于在激光的扫描方向发生变化的位置激光的扫描速度下降,从而单位面积的能量密度变高。因此,可通过如图3所示地进行激光扫描来提高在被加工区域11a的中心部11b的单位面积的能量密度变高。
图4是表示用于本发明实施方式的激光加工的激光的扫描图案的一个例子的图。参照图4,在被加工区域11a的中心部11b重复改变激光的扫描方向。由于在被加工区域11a的中心部11b处激光的扫描方向经过多次的变向,从而在被加工区域11a的中心部处能够使单位面积的能量变高。由此,能够形成较深的孔。
在一实施方式中,激光加工装置100的控制部11和扫描机构120使激光的扫描方向在被加工区域11a的中心部11b沿与改变方向之前的扫描方向成锐角的方向改变方向。由此,例如在加工速度没有大幅度下降的程度下,可在被加工区域11a的中心部11b处进一步降低激光的扫描速度。因此,能够使能量进一步集中于被加工区域11a的中心部。
图5是用于说明本发明实施方式的激光加工的结果的工件11的示意性的剖视图。图5(A)是示意性地示出基于图2所示的一般的激光的扫描方法的工件的加工结果的剖视图。图5(B)是示意性地示出基于本发明实施方式的激光加工方法的工件的加工结果的剖视图。图6是表示从工件11的被加工区域11a沿深度方向拍摄的形成于被加工区域11a的孔的结果的图。在图5(A)和图5(B)中,工件11的材料和激光的功率相同,不同点在于激光扫描的方式。
参照图5(A)和图6,根据图2所示的一般的激光的扫描方法,在被加工区域11a的周缘部形成深的孔。在被加工区域11a的中心部的距工件11的表面50μm深度处难以确认到形成有孔的痕迹。相对于此,根据本发明的实施方式,能够确认到形成于被加工区域11a的中心部的孔的深度如图5(B)和图6所示能够达到距工件11的表面200μm。
另外,当使用图2所示的一般的激光扫描方法时,在铝材料的工件11上形成深度100μm的孔所需的时间为约62秒。相对于此,根据本发明的实施方式,约用23秒的时间就能够在工件11上形成深度100μm的孔。另一方面,在使用于形成孔的时间固定为10秒的情况下,用图2所示的一般的激光扫描方法形成的孔的深度为15μm。相对于此,当通过基于本发明实施方式的激光加工方法来形成具有相同直径的孔时,该孔的深度为60μm。
这样一来,根据本发明的实施方式,在没有增大激光的功率(输出)的情况下,能够提高加工速度。由此,能够缩短加工时间。或者,如果进行相同的加工(例如打标、孔的形成等),则根据本发明的实施方式,可通过功率较低的激光来实现该加工。因此,能够以较低的成本实现激光加工装置。
图7是用于说明本发明实施方式的激光加工方法的流程图。参照图1和图7,若处理开始,则在步骤S1中,激光加工装置100在被加工区域11a对激光进行扫描。更详细地说,激光加工装置100在被加工区域11a的规定的变向部多次改变激光的扫描方向。
通常,“规定的变向部”是被加工区域11a的中心部11b,但是不限定于此。如在后面示出的例子,“变向部”可以是从被加工区域11a的中心部11b偏离的部位。
如图3所示,激光加工装置100在变向部处改变朝向被加工区域11a内的变向部(例如中心部11b)的激光的扫描方向。即,激光加工装置100以在变向部折返的方式反复对激光进行扫描。
接着,在步骤S2中,判断是否对工件11上的整个被加工区域11a进行了加工。该判断由控制部112来执行。当判断为对整个被加工区域11a进行了加工(步骤S2中的是(YES))时,则处理结束。另一方面,当判断为存在未加工的被加工区域11a时(步骤S2中的否(NO))时,则进入步骤S3的处理。
在步骤S3中,控制部112控制激光加工装置100,以对剩下的被加工区域11a进行加工。例如,该控制能够包括对激光光源111的控制和对扫描机构120的驱动部122的控制。在执行步骤S3的处理之后,整体处理返回至步骤S1,对整个被加工区域11a执行步骤S1的处理。
<2.对激光进行扫描的例子>
图8~图17示出了基于本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的例子。参照图8,激光的扫描图案是以被加工区域11a的中心部11b为中心等角度地配置有形状相等的多个扇型的图案。激光从被加工区域11a的中心部11b向被加工区域11a的周缘部扫描,并在被加工区域11a的周缘部上沿圆弧或直线扫描。接着,激光从被加工区域11a的周缘部向被加工区域11a的中心部11b扫描,并再次从被加工区域11a的中心部11b向被加工区域11a的周缘部扫描。激光的轨迹从被加工区域11a的中心部11b以辐射状扩散,并在被加工区域11a的周缘部形成虚线状的(换言之,间断的)圆周。
图9是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。与图8所示的图案相比,如图9所示的图案是使扇形的配置密度更稀疏的图案。与图8所示的图案相比,图9所示的图案的扇型的中心角、以及相邻的两个扇型图案所成的角度大。但是,也可使扇型的中心角以及相邻的两个扇型的图案所形的角度中的任一者大于图8所示的图案所对应的角度。这样的扫描图案也能够与图9所示的图案同样地使扇形的配置密度比图8所示的图案稀疏。
图10是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。图10所示的图案是从图8所示的图案去掉了被加工区域11a的周缘部的圆弧或直线的图案。例如,激光在一条直线上于被加工区域11a的中心部11b和被加工区域11a的周缘部之间往复。接着,激光在另一条直线上于被加工区域11a的中心部11b和被加工区域11a的周缘部之间往复。与图8或者图9所示的图案相同地,激光从被加工区域11a的周缘部向被加工区域11a的中心部11b进行扫描,然后在中心部11b改变扫描方向并从被加工区域11a的中心部11b向周缘部进行扫描。
在图8~图10所示的图案中,在每次在朝向被加工区域11a的中心部11b的方向上对激光进行扫描时,都在被加工区域11a的中心部11b处改变激光的扫描方向。更详细而言,在朝向中心部11b对激光进行扫描的情况下,激光的扫描方向发生变化的位置(变向部)是被加工区域11a的中心点。然而,本发明实施方式的激光的扫描不限定于这种方式。
图11是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。如图11所示,扫描图案也可以包括在比中心部11b更靠外侧处使激光的扫描方向折返的图案。在对激光进行扫描的步骤中,也可以将在被加工区域11a的中心部11b改变扫描方向的方式和在比中心部11b更靠外侧处改变扫描方向的方式进行组合。由此,可在整个被加工区域11a上形成深的孔。另外,还能够抑制在被加工区域11a的中心部11b处的过度加工(例如,孔的深度变为所需深度以上)。
图12是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。与图11所示的图案相比,图12所示的图案不同点在于,被加工区域11a的中心部11b不是点,而是具有一定大小的面积的区域。当集中在被加工区域11a的中心点的能量过高时,可使用图12所示的图案。即,被加工区域11a的中心部11b不限定于点,可以是包括被加工区域11a的中心点且具有一定大小的面积的区域。
需要说明的是,在图12的图案中,可将中心部11b定义为例如,占被加工区域11a的整个面积的1/3以下的面积的区域。由此,能够降低在激光加工时中心部11b的加工不充分(例如,中心部11b被加工成岛状)的可能性。
此外,作为激光的扫描方向发生变化的位置的变向部,并不限定于被加工区域11a的中心部。图13是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。如图13所示,变向部11c可位于从被加工区域11a的中心部11b偏离的位置。需要说明的是,在图12和图13中示出了在中心部11b的近前处改变激光的扫描方向的扫描图案,但也可以是在通过了中心部11b之后改变激光的扫描方向的扫描图案。
图14是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。参照图14,在图8所示的扫描图案的基础上重叠了从被加工区域11a的各个角部11d、11e、11g、11f以辐射状向被加工区域11a的内部对激光进行扫描的图案。通过采用这样的图案,能够以均一的深度挖掘整个被加工区域11a。
图15是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。图15所示的图案相当于将图8所示的图案缩小的图案。当需要仅在被加工区域11a的中心部11b附近的狭小区域进行加工时,可采用如图15所示的图案。
图16是表示根据本发明实施方式的激光加工方法的激光的扫描图案的另一例子的图。如图16所示,可使用使多个(例如两个)图案偏离地重叠的扫描图案。各个图案可以彼此相同。在此情况下,各个图案可以是如图8所示的图案。在图16所示的例中,两个图案中的一个图案是在被加工区域11a的中心部11b处改变激光的扫描方向的图案,另一图案是在与被加工区域11a的中心部11b不同的位置处改变激光的扫描方向的图案。但是,并不限定于此。例如,两个图案的双方可以是在与被加工区域11a的中心部11b不同的位置处改变激光的扫描方向的图案。
图8~图16所示的扫描图案是通过执行以下步骤中的至少一个步骤来形成的:从比被加工区域11a的变向部(通常是中心部11b)更靠外侧的曲线上的点向变向部对激光进行扫描的步骤、以及从变向部向曲线上的点对激光进行扫描的步骤。扫描图案包括将变向部和包围变向部的曲线进行连结的直线。因此,激光的扫描的起点或终点在曲线上。在图8~图16所示的扫描图案中,曲线为圆周。但是,曲线的种类不限定于圆周。例如,包围变向部的曲线可形成为椭圆。另外,曲线不限定于闭曲线,可以是开曲线。例如,曲线可以是圆弧。
此外,本发明的实施方式不限定于激光的扫描的起点或终点在曲线上。如图17所示,扫描图案可包括将被加工区域11a的变向部和包围变向部的多边形的边进行连结的直线。对激光进行扫描的步骤包括以下步骤中的至少一个:从包围被加工区域11a的变向部(通常为中心部11b)的多边形的边上的点朝向变向部对激光进行扫描的步骤、以及从变向部朝向多边形的边上的点对激光进行扫描的步骤。在图17所示的扫描图案中,多边形是矩形。但是,不限定多边形的种类。
激光加工装置100沿上述任一扫描图案对激光进行扫描。为此,控制部112可存储例如用于执行上述扫描图案的全部或一部分的程序。控制部112可通过执行该程序来选择上述所示出的例子的扫描图案。
<3.激光加工的应用例>
图18是表示基于本发明实施方式的激光加工方法进行加工的一例的示意图。参照图18,例如,根据本发明实施方式的激光加工方法可用于在工件11的表面打标代码15。代码15包括例如配置成二维的多个单元12。通过对各个被加工区域11a实施激光加工来形成各个单元12。
为了形成各个单元12,而反复执行上述激光的扫描。由此,能够形成视觉识别性高的标记。例如,可以考虑在生产现场中,将代码15打标在工件11的表面之后,在代码15上附着油膜或塗料的膜。若形成于被加工区域11a的孔浅,则由于利用该孔被油膜或塗料的膜进行填补的可能性会变高,从而容易使代码的视觉识别性降低。因此,容易妨害代码的读取。然而,根据本发明的实施方式,能够在被加工区域11a的中心部形成较深的孔,从而降低孔被油膜完全埋没的可能性。因此,根据本发明的实施方式,即便在代码15上附着油膜或塗料的膜的情况下,也能够保持代码15的高视觉识别性。
另外,有一些工件,在后续的工程中需要切割加工、抛光等处理。根据本发明的实施方式,能够在被加工区域11a形成较深的孔。因此,即便在实施如上所述的后续工程的情况下,也能够降低使所形成的代码消失的可能性。
此外,根据本发明的实施方式,通过采用上述图8~图17示出的扫描图案,能够使所加工的孔的直径固定在一定程度的深度。由此,即便对工件11实施切割加工、抛光等后续工程的情况下,也能够保持单元的尺寸。
另外,在条形码或二维码的印字中,单元中心的间距越准确则代码的品质越好。根据本发明的实施方式,能够最深地挖掘被加工区域11a的中心部11b,因此能够提高单元中心的间距的精度。从而,能够在工件表面印出高品质的代码。
此外,根据本发明实施方式的激光加工方法,不限定于在工件表面打标代码的方法。图19是表示基于本发明实施方式的激光加工方法的加工的另一例子的示意图。参照图19,例如,本发明实施方式的激光加工方法可用于在工件11的表面上形成直线形状的槽16。槽16由以一维状连续配置的多个单元12构成。根据本发明的实施方式,能够在工件11的表面形成较深的槽。例如,多个单元12是以等间距配置的单元。但是,多个单元12也可以是间距不等的单元。
此次公开的实施方式的所有方面均为示例,不应当理解为限定。上述实施方式并不代表本发明的保护范围,而由权利要求书的保护范围来表示本发明的保护范围,且在与权利要求的保护范围等同的意思以及范围内的所有的变更均属于本发明。
附图标记说明
10:工作台,11:工件,11a:被加工区域,11b:中心部,11c:变向部,11d、11e、11f、11g:角部,12:单元,15:代码,16:槽,20:激光,21:光点,100:激光加工装置,101:控制器,102:头部,103:线缆,111:激光光源,112:控制部,120:扫描机构,121:反射镜,122:驱动部,S1、S2、S3:步骤。
Claims (16)
1.一种激光加工方法,利用激光加工装置来实施该激光加工方法,所述激光加工装置包括用于产生激光的激光光源和用于对所述激光进行扫描的扫描机构,其中,
包括在被加工区域内对所述激光进行扫描的步骤,
所述扫描的步骤包括:在所述被加工区域中的变向部多次改变所述激光的扫描方向。
2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其中,
在所述变向部改变所述扫描方向包括:在所述变向部向与改变方向之前的扫描方向成锐角的方向改变所述激光的所述扫描方向。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工方法,其中,
在所述变向部改变所述扫描方向包括:每当向朝向所述变向部的方向对所述激光进行扫描时,在所述变向部改变所述扫描方向。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工方法,其中,
所述扫描的步骤包括:将在所述变向部改变所述扫描方向的方式和在比所述变向部更靠外侧处改变所述扫描方向的方式组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工方法,其中,
所述扫描的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤:
从比所述变向部更靠外侧的曲线上的点朝向所述变向部对所述激光进行扫描的步骤,以及从所述变向部朝向所述曲线上的所述点对所述激光进行扫描的步骤。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工方法,其中,
所述扫描的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤:
从包围所述变向部的多边形的边上的点朝向所述变向部对所述激光进行扫描的步骤,以及从所述变向部朝向所述多边形的所述边上的点对所述激光进行扫描的步骤。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光加工方法,其中,
所述变向部位于所述被加工区域的中央。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光加工方法,其中,
还包括:对下一个被加工区域执行所述扫描的步骤并反复进行来形成多个单元的步骤。
9.根据权利要求8所述的激光加工方法,其中,
所述多个单元配置成二维。
10.根据权利要求8所述的激光加工方法,其中,
所述多个单元配置成一维。
11.激光加工装置,其中,包括:
激光光源,用于产生激光;
扫描机构,用于对所述激光进行扫描;以及
控制部,用于控制所述扫描机构,
所述控制部控制所述扫描机构,使得在被加工区域中的变向部多次改变所述激光的扫描方向。
12.根据权利要求11所述的激光加工装置,其中,
所述控制部控制所述扫描机构,使得所述激光的所述扫描方向沿与改变方向之前的扫描方向成锐角的方向改变。
13.根据权利要求11或12所述的激光加工装置,其中,
所述控制部控制所述扫描机构,使得所述激光按照包括从所述变向部以辐射状延伸的多个直线的扫描图案进行扫描。
14.根据权利要求13所述的激光加工装置,其中,
所述扫描图案包括在比所述变向部更靠外侧处使所述激光的扫描方向折返的图案。
15.根据权利要求13或14所述的激光加工装置,其中,
所述扫描图案包括将包围所述变向部的曲线和所述变向部连结的直线。
16.根据权利要求13或14所述的激光加工装置,其中,
所述扫描图案包括将所述变向部和包围所述变向部的多边形的边连结的直线。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138630A JP6769146B2 (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
JP2016-138630 | 2016-07-13 | ||
PCT/JP2017/022337 WO2018012195A1 (ja) | 2016-07-13 | 2017-06-16 | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109311125A true CN109311125A (zh) | 2019-02-05 |
Family
ID=60952954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780035844.1A Pending CN109311125A (zh) | 2016-07-13 | 2017-06-16 | 激光加工方法以及激光加工装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190118289A1 (zh) |
EP (1) | EP3486026A4 (zh) |
JP (1) | JP6769146B2 (zh) |
CN (1) | CN109311125A (zh) |
WO (1) | WO2018012195A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102310466B1 (ko) * | 2019-06-27 | 2021-10-13 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 방법 |
EP3995237A1 (de) * | 2020-11-05 | 2022-05-11 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Bestrahlungsstrategie für die additive herstellung eines bauteils und entsprechendes bauteil |
CN116174968B (zh) * | 2023-03-24 | 2023-09-29 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种异形孔激光加工的直线型轨迹规划方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1223492A (zh) * | 1997-12-03 | 1999-07-21 | 宫地技术株式会社 | 两维条码激光标记方法 |
JP2002178157A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Daido Steel Co Ltd | 肉盛溶接方法および肉盛溶接装置 |
CN1636426A (zh) * | 2002-02-21 | 2005-07-06 | 西门子公司 | 在一种基板,特别是在电路基板上用激光束打孔的方法 |
JP2011173146A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Mazda Motor Corp | レーザ溶接方法 |
WO2013108437A1 (ja) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | パナソニック デバイスSunx 株式会社 | レーザ加工装置 |
US9358635B2 (en) * | 2013-12-19 | 2016-06-07 | Siemens Energy, Inc. | Rastered laser melting of a curved surface path with uniform power density distribution |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1328372B1 (en) * | 2000-10-26 | 2006-11-29 | Xsil Technology Limited | Control of laser machining |
JP2007268576A (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Hitachi Via Mechanics Ltd | レーザ加工方法 |
JP5323874B2 (ja) | 2011-02-24 | 2013-10-23 | Hoya株式会社 | マスクブランク用ガラス基板、マスクブランク、マスクおよび反射型マスク並びにこれらの製造方法 |
US20140273752A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Applied Materials, Inc. | Pad conditioning process control using laser conditioning |
-
2016
- 2016-07-13 JP JP2016138630A patent/JP6769146B2/ja active Active
-
2017
- 2017-06-16 WO PCT/JP2017/022337 patent/WO2018012195A1/ja unknown
- 2017-06-16 CN CN201780035844.1A patent/CN109311125A/zh active Pending
- 2017-06-16 EP EP17827326.4A patent/EP3486026A4/en active Pending
-
2018
- 2018-12-17 US US16/221,675 patent/US20190118289A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1223492A (zh) * | 1997-12-03 | 1999-07-21 | 宫地技术株式会社 | 两维条码激光标记方法 |
JP2002178157A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Daido Steel Co Ltd | 肉盛溶接方法および肉盛溶接装置 |
CN1636426A (zh) * | 2002-02-21 | 2005-07-06 | 西门子公司 | 在一种基板,特别是在电路基板上用激光束打孔的方法 |
JP2011173146A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Mazda Motor Corp | レーザ溶接方法 |
WO2013108437A1 (ja) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | パナソニック デバイスSunx 株式会社 | レーザ加工装置 |
US9358635B2 (en) * | 2013-12-19 | 2016-06-07 | Siemens Energy, Inc. | Rastered laser melting of a curved surface path with uniform power density distribution |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6769146B2 (ja) | 2020-10-14 |
EP3486026A4 (en) | 2020-01-22 |
EP3486026A1 (en) | 2019-05-22 |
WO2018012195A1 (ja) | 2018-01-18 |
JP2018008291A (ja) | 2018-01-18 |
US20190118289A1 (en) | 2019-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109311125A (zh) | 激光加工方法以及激光加工装置 | |
JP5146948B2 (ja) | 金属表面加工方法 | |
US20060000814A1 (en) | Laser-based method and system for processing targeted surface material and article produced thereby | |
US20160002088A1 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP5994723B2 (ja) | レーザ穴あけ加工方法および装置 | |
CN105163897A (zh) | 锥度控制的射束角协调及工件运动 | |
CN105209217B (zh) | 沿锐角对待处理表面进行辐射的激光表面处理方法和激光表面处理设备 | |
JP2013173150A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
US6097420A (en) | Method and apparatus for marking patterns by a scanning laser beam, a mask applied to the same apparatus | |
CN104439696A (zh) | 激光加工装置、及具有图案的基板的加工条件设定方法 | |
CN106626848B (zh) | 一种对打标物上深孔结构打标的3d激光打标方法 | |
CN103785954B (zh) | 激光加工装置 | |
CN109940294A (zh) | 具有图案的基板的分割方法 | |
JPH06304769A (ja) | レーザ彫刻加工方法 | |
TW202212036A (zh) | 雷射處理系統及其方法 | |
CN107695544A (zh) | 激光打孔方法及装置 | |
CN107662053A (zh) | 脆性材料基板的激光加工方法及激光加工装置 | |
JP2018199159A (ja) | 面取り加工方法 | |
KR101952756B1 (ko) | 고속 스캐너를 이용한 가공물 절단 방법 및 절단 장치 | |
KR20170133131A (ko) | 레이저의 틸팅 조사를 이용한 기판 절단 방법 및 장치 | |
CN115041815A (zh) | 一种脆性材料的激光加工系统及加工方法 | |
JP3368425B2 (ja) | レーザスキャン方法 | |
JP2005101305A (ja) | 無機窒化物部材のマーキング方法および無機窒化物部材 | |
CN103842305A (zh) | 玻璃基板的激光加工装置 | |
KR101358804B1 (ko) | 레이저빔 조사 장치 및 그 동작 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190205 |