CN114269507A

CN114269507A - 表面处理方法

Info

Publication number: CN114269507A
Application number: CN202080058524.XA
Authority: CN
Inventors: 横田博纪; 川井大辅
Original assignee: Tocalo Co Ltd
Current assignee: Tocalo Co Ltd
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2022-04-01
Also published as: JPWO2021039588A1; US20220281033A1; EP4019183A4; EP4019183A1; KR102584724B1; WO2021039588A1; JP6902175B1; KR20220038800A; TW202140179A

Abstract

本发明的表面处理方法是对具有凹凸的基材的表面照射激光束以对该表面进行加工的表面处理方法，该激光束满足所有下述三个条件：距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度为1.0×10³～1.0×10⁵kW/cm²、整个激光束斑的功率密度为距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的0.08～0.12倍、以及距激光束斑的中心25μm半径范围的作用时间为1.7×10^‑6～1.0×10^‑5秒。该方法可以除去基材表面的微细而锐利的突起部，并且保留一定的粗糙度。

Description

表面处理方法

技术领域

本发明涉及一种使用激光束的表面处理方法。

背景技术

近年来，随着激光振荡器的发展，可以通过激光束进行各种加工，而且激光加工还可以用于控制基材表面的粗化或平坦化等基材表面形态的目的。例如，专利文献1记载了一种对陶瓷基材照射激光束以将陶瓷基材的表面粗化的方法。

激光加工是一种有用的技术，但也存在一些问题。例如，当使用激光束进行开槽加工时，有时会因为残留物堆积在槽开口部的周围而产生毛刺。所产生的毛刺会导致产品外观受损，或者将与之接触的物体划伤等不良现象。作为除去这种毛刺的方法，已知如专利文献2、3所述，在进行激光加工之后，重新设定条件以除去毛刺，然后再次进行激光加工的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/170895号

专利文献2：日本特开2007-209992号公报

专利文献3：日本特开2015-174103号公报

发明内容

-发明所要解决的问题-

除了毛刺的例子之外，在激光加工领域，为了实现某一目的而进行激光加工时，产生其他不良现象的情况也时有发生。

例如，如果在辊或滑轮之类用于运送板、纸、薄膜、线等物品的设备的表面存在微细而锐利的突起部，则运送物品时有可能刮伤该物品的表面。但是另一方面，如果通过用于平滑化的激光加工使整个运送面变得平坦，则被运送的物品有可能打滑，有损于该设备原本的功能。因此，需要一种措施用以获得维持保持物品所需的最低限度的抓持性能并且具有低损伤性的表面形状。

另外，例如，如果在汽缸或导轨等滑动部件的表面残留微细而锐利的突起部，则有可能在滑动时损伤另一方材料。但是另一方面，如果通过用于平滑化的激光加工使整个滑动面变得平坦，则有可能无法保持油等润滑剂。因此，需要一种措施用以获得维持能够保持润滑剂的最低限度的粗糙度并对另一方材料具有低损伤性的表面形状。

本发明是为了解决现有技术中的上述问题而完成的，目的在于提供一种除去基材表面的微细而锐利的突起部，并且在表面保留一定粗糙度的表面处理方法。

-用于解决问题的方案-

本发明人为了解决上述问题，首先，对于在激光束照射前后表面粗糙度参数需要出现怎样的变化进行了验证。结果发现，在着眼于线粗糙度的情况下，同时满足下述条件(a)、以及条件(b)和(c)中的至少一个条件是用以实现上述表面处理方法的标准之一。而且还发现，当着眼于面粗糙度的情况下，同时满足下述条件(d)、以及条件(e)和(f)中的至少一个条件是用以实现上述表面处理方法的标准之一。

所述条件(a)～(c)如下所示。

(a)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Ra’为初始表面粗糙度Ra的0.80倍以上1.20倍以下。

(b)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Rsm’为初始表面粗糙度Rsm的1.10倍以上。

(c)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Pc’为初始表面粗糙度Pc的0.90倍以下。

所述条件(d)～(e)如下所示。

(d)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Sa’为初始表面粗糙度Sa的0.80倍以上1.20倍以下。

(e)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spc’为初始表面粗糙度Spc的0.90倍以下。

(f)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spd’为初始表面粗糙度Spd的0.90倍以下。

然而，本发明人进行验证后面临的问题是：在常规激光束的加工条件下，能够除去微小的突起部的代价是，整个被处理面变得平坦或是挖得太深而导致粗糙度(具体而言，高度方向的算术平均粗糙度(Ra、Sa))增大这一的权衡(trade-off)关系。也就是说，迄今还未确立同时满足所述条件(a)、以及条件(b)和(c)中的至少一个条件的方法，或者同时满足所述条件(d)、以及条件(e)和(f)中的至少一个条件的方法。然后，本发明人反复进行了大量实验，结果发现，对具有表面粗糙度Ra为2.0μm以上和/或表面粗糙度Sa为2.0μm以上的凹凸的基材表面照射满足所有下列条件(i)～(iii)的激光束，对于实现所要求的上述表面粗糙度参数的变化是有效的。

即，本发明是一种表面处理方法，该表面处理方法对具有表面粗糙度Ra为2.0μm以上和/或表面粗糙度Sa为2.0μm以上的凹凸的基材表面照射满足所有下述条件(i)～(iii)的激光束，对该表面进行加工。

(i)距激光束斑(laser beam spot)的中心25μm半径范围的功率密度为1.0×10³～1.0×10⁵kW/cm²。

(ii)整个激光束斑的功率密度为距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的0.08～0.12倍。

(iii)距激光束斑的中心25μm半径范围的作用时间为1.7×10^-61.0×10^-5秒。

根据上述本发明，可以进行同时满足下述条件(a)、以及下述条件(b)和(c)中的至少一个条件的加工。

根据上述本发明，可以进行同时满足下述条件(d)、以及下述条件(e)和(f)中的至少一个条件的加工。

对于所述条件(a)～(f)，优选进一步满足以下条件(a’)～(f’)以获得更显著的效果。

(a’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Ra’为初始表面粗糙度Ra的0.90倍以上1.10倍以下。

(b’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度RSm’为初始表面粗糙度RSm的1.20倍以上。

(c’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Pc’为初始表面粗糙度Pc的0.60倍以下。

(d’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Sa’为初始表面粗糙度Sa的0.90倍以上1.10倍以下。

(e’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spc’为初始表面粗糙度Spc的0.80倍以下。

(f’)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spd’为初始表面粗糙度Spd的0.80倍以下。

所述具有凹凸的基材表面可以通过选自激光加工、机械加工、喷射、以及蚀刻中的至少一种前处理来形成。

优选地，所述具有凹凸的基材表面是在基材主体上形成的被覆层，该被覆层为喷涂皮膜。

-发明的效果-

根据本发明，可以进行除去表面的微细而锐利的突起部并保留整体表面粗糙度的表面处理。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的使用激光束的表面处理的一个例子的立体示意图。

图2是从图1中与激光束的前进方向正交的方向观察的放大剖面示意图。

图3是表示用于实施本发明的表面处理方法的激光加工装置的一个例子的示意图。

图4是表示本实施方式中使用的激光束的输出分布的测定结果的一个例子的图。

图5是图4所示的能量分布的截面轮廓。图5中，斜线所示的范围是距激光束斑的中心25μm半径范围。

图6是图4所示的能量分布的截面轮廓。图6中，斜线所示的范围是整个激光束斑的范围。

图7是以二维表示激光束照射前的表面形状的截面图。

图8是以二维表示激光束照射后的表面形状的截面图。

图9是以三维表示激光束照射前的表面形状的照片图。

图10是以三维表示激光束照射后的表面形状的照片图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式涉及的使用激光束的表面处理的一个例子的立体示意图。图2是从图1中与激光束的前进方向正交的方向观察的放大剖面示意图。

如图1和图2所示，通过对具有凹凸的基材2的表面2a照射具有一定能量的激光束16，可以使基材表面2a的材质发生热反应，从而改变基材2的表面形态。激光束16在沿一个方向扫描的同时进行照射，一列照射完成时移动至相邻列。然后，在沿同一方向扫描相邻列的同时进行照射，照射完成时再移动至相邻的下一列。通过重复这些动作，对整个被处理面进行表面处理。应予说明，可以通过移动基材侧而非扫描激光束16来进行同样的处理。

基材表面2a的材质优选为金属、陶瓷或金属陶瓷。基材表面2a可以由形成在基材主体上的被覆层构成。此处基材主体是指，由块体(bulk body)等单一材料制成、成为被处理物的强度性基本结构的部分。基材的形状没有限定，可以是板状、柱状、圆盘状、碗状、筒状、圆环状、锥状中的任意形状，也可以是局部有台阶的立体形状。

基材表面2a的凹凸可以通过选自激光加工、机械加工、喷射、以及蚀刻中的至少一种前处理而形成。

作为在基材主体上形成被覆层的方法，可以列举出喷涂法、镀覆法、PVD法、CVD法等。由于在刚喷涂后的皮膜表面多形成有微细而锐利的突起部，因此在所述被覆层为喷涂皮膜的情况下，本发明特别适用。

作为金属材料，可以列举出选自Ni、Cr、Co、Cu、Al、Ta、Y、W、Nb、V、Ti、B、Si、Mo、Zr、Fe、Hf、La中的元素的单体金属、以及含有一种以上这些元素的合金。

作为陶瓷材料，可以列举出氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、氟化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、或者含有它们的化合物、亦或它们的混合物。

作为金属陶瓷材料，可列举出选自WC、Cr₃C₂、TaC、NbC、VC、TiC、B₄C、SiC、CrB₂、WB、MoB、ZrB₂、TiB₂、FeB₂、CrN、Cr₂N、TaN、NbN、VN、TiN、BN中的一种以上陶瓷与选自Ni、Cr、Co、Cu、Al、Ta、Y、W、Nb、V、Ti、Mo、Zr、Fe、Hf、La中的一种以上金属复合化而成的材料。

所用激光优选为连续振荡激光，可以根据被处理面的初始形态和材质从光纤激光、CO₂激光、YAG激光、半导体激光、盘状激光等常规激光中任意选择。

在本实施方式中，激光束16在满足所有下述条件(i)～(iii)的条件下进行照射。

(i)距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度为1.0×10³～1.0×10⁵kW/cm²。

本发明中的功率密度和作用时间定义如下。

功率密度：输出/光斑面积(＝半径²×π)

作用时间：激光光斑通过任意点所需的时间(＝(半径×2)/扫描速度)

图3是表示用于实施本发明的表面处理方法的激光加工装置10的一个例子的示意图。激光加工装置10包括：未图示的激光振荡器、光纤、控制装置、准直透镜；以及图示的流电扫描仪(galvano scanner)11、fθ透镜12、使基材2沿X方向和Y方向移动的XY工作台13。

由激光振荡器发射的激光束经光纤传输，入射至配置于流电扫描仪11前段的准直透镜。入射至准直透镜的激光束被调整为平行光，入射至流电扫描仪11。流电扫描仪11包括反射镜14和调整反射镜14的角度的电流电动机(galvano-motor)15，通过控制反射镜14，以任意图案(pattern)扫描激光束16。XY工作台13可以将基材2固定，并使基材2沿XY方向移动。

控制装置根据用于对基材2的表面2a进行激光加工的加工程序、加工条件等，控制由激光振荡器发射的激光束的输出功率和发射时间、流电扫描仪11所扫描的激光束的图案和扫描速度。

通过将传输激光束的光纤的纤芯直径、准直透镜和fθ透镜12的焦点距离以及fθ透镜12与基材2的距离适当组合，可以控制光斑直径内的能量分布。

可由流电扫描仪11扫描的基材2的范围有限。因此，可扫描的范围内的加工结束时，利用XY工作台13移动基材2，使得基材2的未加工区域处于可扫描的位置，再次进行加工。由此，可以按照基于预先输入控制装置中的加工程序的图案，对基材2的整个表面进行激光加工。

图4是表示本实施方式中使用的激光束的输出分布的测定结果的一个例子的图。另外，图5和图6是图4所示能量分布的截面轮廓。由图4～6可知，距激光束斑的中心25μm半径范围是能量大的区域，该区域极大地有助于对基材表面赋予粗糙度。距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的范围设定为1.0×10³～1.0×10⁵kW/cm²。如果偏离该范围，则会加工不充分或者加工过度。规定距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的原因是，调整该范围的功率密度时，能够显著地呈现出目标加工是否可行。

如图4～6所示，本实施方式中使用的激光束的强度分布即使在远离激光束斑的中心附近的位置也保持一定量的能量。图5中，斜线所示范围的每单位面积的能量表示距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度。图6中，斜线所示范围的每单位面积的能量表示整个激光束斑的功率密度。通过适当设置这些平衡，可以除去表面的微细而锐利的突起部，形成光滑的凹凸面。整个激光束斑的功率密度设定为距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的0.08～0.12倍。如果偏离此范围，则会加工不充分或者加工过度。

除了激光束的功率密度以外，距激光束斑的中心25μm半径范围的作用时间也是用以除去表面的微细而锐利的突起部并且保留一定粗糙度的重要参数之一。如果作用时间过短，则无法进行充分的加工，如果作用时间过长，则加工过度。距激光束斑的中心25μm半径范围的作用时间设定为1.7×10^-61.0×10^-5秒。

图7和图8是以二维表示激光束照射前和照射后的表面形状的差异的截面图。图7表示激光束照射前，图8表示激光束照射后。这样的截面曲线可以使用例如触笔式粗糙度仪来获得。如图7所示，在照射激光束之前，基材表面形成有包含微细而锐利的突起部的随机凹凸面。另一方面，如图8所示，在照射激光束之后，微细而锐利的突起部从基材表面消失，而在基材表面残留一定的粗糙度。

图9和图10是以三维表示激光束照射前和照射后的表面形状的差异的照片图。图9表示激光束照射前，图10表示激光束照射后。这样的照片图可以使用例如激光显微镜来拍摄。如图9所示，在照射激光束之前，基材表面形成有包含微细而锐利的突起部的随机凹凸面。与之相对，图10所示，在照射激光束之后，微细而锐利的突起部从基材表面消失，而在基材表面残留一定的粗糙度。

在本实施方式中，优选地，激光束满足下述条件(a)，并且满足条件(b)和(c)中的至少一个条件进行照射。更优选地，满足所有下述条件(a)、(b)、(c)进行照射。

(a)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Ra’为初始表面粗糙度Ra的0.80倍以上1.20倍以下。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Ra’为初始表面粗糙度Ra的0.90倍以上1.10倍以下。

(b)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度RSm’为初始表面粗糙度RSm的1.10倍以上。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度RSm’为初始表面粗糙度RSm的1.20倍以上。

(c)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Pc’为初始表面粗糙度Pc的0.90倍以下。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Pc’为初始表面粗糙度Pc的0.60倍以下。

在本实施方式中，优选地，激光束满足下述条件(d)，并且满足下述条件(e)和(f)中的至少一个条件进行照射。更优选地，满足所有下述条件(d)、(e)、(f)进行照射。

(d)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Sa’为初始表面粗糙度Sa的0.80倍以上1.20倍以下。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Sa’为初始表面粗糙度Sa的0.90倍以上1.10倍以下。

(e)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spc’为初始表面粗糙度Spc的0.90倍以下。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spc’为初始表面粗糙度Spc的0.80倍以下。

(f)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spd’为初始表面粗糙度Spd的0.90倍以下。优选地，激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spd’为初始表面粗糙度Spd的0.80倍以下。

在本发明中，表面粗糙度Ra、Ra’由以JIS B 0601规定的下式表示的算术平均粗糙度(标准长度下的Z(x)的绝对值的平均值)定义。Ra、Ra’是观察截面时高度方向的参数，该数值大意味着每单位长度的高度方向上的凹凸差显著。

初始表面粗糙度Ra的值为2.0μm以上。但是，根据表面处理对象的使用目的，初始表面粗糙度Ra的值可以为例如3.0μm以上、也可以为4.0μm以上、还可以为5.0μm以上，还例如可以为20.0μm以下、15.0μm以下、或者10.0μm以下。

[数1]

在本发明中，表面粗糙度RSm、RSm’由以JIS B 0601规定的下式表示的粗糙度曲线要素的平均长度(标准长度下的轮廓曲线要素的长度Xs的平均值)定义。RSm、RSm’是观察截面时横向的参数，该数值大意味着每单位长度的表面的凹凸是平缓的。

[数2]

初始表面粗糙度RSm的值根据表面处理对象的使用目的适当设定，例如为100μm以上，还例如为600μm以下。

在本发明中，表面粗糙度Pc、Pc’由以ASME B46.1规定的峰值计数(peak count)(采用将超过负基准水平-H之后超过正标准水平+H时作为一个峰的方法进行计数的评价长度中的峰数)定义。Pc、Pc’的数值大意味着每单位长度的凸部数量多。

初始表面粗糙度Pc的值根据表面处理对象的使用目的适当设定，例如为30以上，还例如为100以下。

在本发明中，表面粗糙度Sa、Sa’由以ISO 25178规定的下式表示的算术平均粗糙度(各点的高度与表面的平均高度之差的绝对值的平均值)定义。Sa、Sa’是观察截面时高度方向的参数，该数值大意味着每单位面积的表面的凹凸差显著。

[数3]

初始表面粗糙度Sa的值为2.0μm以上。但是，根据表面处理对象的使用目的，初始表面粗糙度Sa的值例如可以为3.0μm以上、也可以为4.0μm以上、还可以为5.0μm以上，还例如可以为20.0μm以下、15.0μm以下、或者10.0μm以下。

在本发明中，表面粗糙度Spc、Spc’由以ISO 25178规定的下式表示的峰顶点的算术平均曲率(表面的峰顶点的主曲率的平均值)定义。Spc、Spc’的数值大意味着与其他物体接触的点尖锐，Spc、Spc’的数值小意味着与其他物体接触的点圆润。

[数4]

初始表面粗糙度Spc的值根据表面处理对象的使用目的适当设定，例如为2000/mm以上，还例如为12000/mm以下。

在本发明中，表面粗糙度Spd、Spd’由以ISO 25178规定的下式表示的每单位面积的峰的顶点密度(表面的每单位面积的峰顶点的数量n)定义。Spd、Spd’的数值大意味着与其他物体的接触点数量多，Spd、Spd’的数值小意味着与其他物体的接触点数量少。

[数5]

Spd＝n/mm²

初始表面粗糙度Spd的值根据表面处理对象的使用目的适当设定，例如为100000/mm²以上，还例如为200000/mm²以下。

激光束满足所述条件(a)，进而满足条件(b)和(c)中的至少一个条件进行照射意味着：形成维持被处理基材的表面粗糙的程度并且光滑的凹凸面，和/或形成与所接触的物体的接触点减少的凹凸面。

激光束满足所述条件(d)，进而满足条件(e)和(f)中的至少一个条件进行照射意味着：形成维持被处理基材的表面粗糙的程度并且具有与所接触的物体的接触点圆滑的凸部的凹凸面，和/或形成与所接触的物体的接触点的数量减少的凹凸面。

由此形成的具有凹凸面的物品对与之接触的物体损伤性低，容易形成安全并且美观的外观。另外，在将这样的物品用作辊之类的某些运送设备的结构部件的情况下，容易获得保持对被运送物品的抓持性(即，防止打滑)的效果。进而，在这样的物品用作某些滑动部件的情况下，容易获得保持油等润滑剂的效果。

上述实施方式和下述实施例为示例，而不是限制性的。本发明的表面处理方法可以适用于钢铁工业、纺织工业、造纸工业、汽车工业、飞机工业、半导体工业、医疗工业、食品工业、通用工业机械工业等所有领域中的部件、设备等。

[实施例]

以下，列举多个本发明的实施例、以及与其比较的比较例对本发明的效果进一步详细说明。

实证例1(线粗糙度参数)

准备纵50mm×横50mm×厚5mm尺寸的板材，对表面进行喷射处理使该表面粗化之后，通过喷涂法在板材表面形成由喷涂皮膜构成的被覆层制成试验片，准备多个该试验片(实施例1～12、15、16、比较例1～8)。

准备纵50mm×横50mm×厚5mm尺寸的板材，对表面进行喷射处理使该表面粗化制成试验片，准备多个该试验片(实施例13、14)。

使用触笔式表面粗糙度仪(东京精密公司制，SURFCOM 1400D)测定各试验片的表面粗糙度。测定的表面粗糙度参数为Ra、RSm、Pc三个。

对各试验片照射激光束进行表面处理，调整表面粗糙度。激光采用连续振荡型光纤激光。

使用触笔式表面粗糙度仪(东京精密公司制、SURFCOM 1400D)测定表面处理后的各试验片的表面粗糙度。测定的表面粗糙度参数同样为Ra、RSm、Pc三个。

表1中总结了如上所述制作并评价的试验片的表面材质、表面粗糙度和激光的照射条件。

各试验片的表面处理后的状态如下所示。

实施例1～10：Ra的变化小，RSm上升し、Pc显著下降。

实施例11：Pc的变化小，Ra的变化小，RSm上升。

实施例12：Ra的变化小，RSm上升，Pc下降。

实施例13：Rsm的变化小，Ra的变化小，Pc下降。

实施例14～16：Ra的变化小，RSm上升，Pc下降。

比较例1：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过大，因此Ra显著上升。另外，Rsm几乎无变化。

比较例2：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过小，因此Ra无变化，而Rsm和Pc也无变化。

比较例3：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的作用时间过长，因此表面熔化，Ra显著下降。

比较例4：整个激光束斑的功率密度与距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)之比(SP/CP)小，因此Ra和Pc显著上升。

比较例5：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过大，因此Ra显著上升，Pc也上升。

比较例6：整个激光束斑的功率密度与距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)之比(SP/CP)小，而且初始粗糙度Ra小，因此Ra显著上升，RSm显著下降，Pc显著上升。

比较例7：初始粗糙度Ra小，RSm和Pc的变化小。

比较例8：初始粗糙度Ra小，Ra显著上升。

实证例2(面粗糙度参数)

准备纵50mm×横50mm×厚5mm尺寸的板材，对表面进行喷射处理使该表面粗化之后，通过喷涂法在板材表面形成由喷涂皮膜构成的被覆层制成试验片，准备多个该试验片(实施例17～28、31、32、比较例9～16)。

准备纵50mm×横50mm×厚5mm尺寸的板材，对表面进行喷射处理使该表面粗化制成试验片，准备多个该试验片(实施例29、30)。

使用激光显微镜(基恩士公司制，VK-X250/260)测定各试验片的表面粗糙度。测定的表面粗糙度参数为Sa、Spc、Spd三个。

使用激光显微镜(基恩士公司制，VK-X250/260)测定表面处理后的各试验片的表面粗糙度。测定的表面粗糙度参数同样为Sa、Spc、Spd三个。

表2中总结了如上所述制作并评价的试验片的表面材质、表面粗糙度和激光的照射条件。

各试验片的表面处理后的状态如下所示。

实施例17～27：Sa的变化小，Spc和Spd显著下降。

实施例28：Spd的变化小，Sa的变化小，Spc显著下降。

实施例29～32：Sa的变化小，Spc和Spd显著下降。

比较例9：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过大，因此Sa显著上升。

比较例10：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过小，因此Sa无变化，而Spc和Spd也无变化。

比较例11：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的作用时间过长，因此表面熔化，Sa显著下降。

比较例12：整个激光束斑的功率密度与距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)之比(SP/CP)小，因此Sa上升，Spc几乎无变化，Spd上升。

比较例13：距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)过大，因此Sa显著上升，Spc也上升。另外，Spd的变化小。

比较例14：整个激光束斑的功率密度与距激光束斑的中心部25μm半径范围

的功率密度(CP)之比(SP/CP)小，而且初始粗糙度Sa小，因此Sa显著上升，Spc也上升。

比较例15、16：初始粗糙度Sa小，因此Sa显著上升。

-符号说明-

2：基材

2a：基材的表面

10：激光加工装置

11：流电扫描仪

12：fθ透镜

13：XY工作台

14：反射镜

15：电流电动机

16：激光束

Claims

1.一种表面处理方法，其是对具有表面粗糙度Ra为2.0μm以上和/或表面粗糙度Sa为2.0μm以上的凹凸的基材表面照射满足所有下述条件(i)～(iii)的激光束，以对该表面进行加工的表面处理方法：

(i)距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度为1.0×10³～1.0×10⁵kW/cm²；

(ii)整个激光束斑的功率密度为距激光束斑的中心25μm半径范围的功率密度的0.08～0.12倍；

2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其中，

对所述表面进行加工以满足下述条件(a)、以及下述条件(b)和(c)中的至少一个条件：

(a)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Ra’为初始表面粗糙度Ra的0.80倍以上1.20倍以下；

(b)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Rsm’为初始表面粗糙度Rsm的1.10倍以上；

3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其中，

对所述表面进行加工以满足下述条件(d)、以及下述条件(e)和(f)中的至少一个条件：

(d)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Sa’为初始表面粗糙度Sa的0.80倍以上1.20倍以下；

(e)激光束照射后的被处理面的表面粗糙度Spc’为初始表面粗糙度Spc的0.90倍以下；

4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理方法，其中，

具有凹凸的所述基材表面通过选自激光加工、机械加工、喷射、以及蚀刻中的至少一种前处理而形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的表面处理方法，其中，

具有凹凸的所述基材表面为形成在基材主体上的被覆层。

6.根据权利要求5所述的表面处理方法，其中，

所述被覆层为喷涂皮膜。