FR2823688A1 - Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser - Google Patents
Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser Download PDFInfo
- Publication number
- FR2823688A1 FR2823688A1 FR0105490A FR0105490A FR2823688A1 FR 2823688 A1 FR2823688 A1 FR 2823688A1 FR 0105490 A FR0105490 A FR 0105490A FR 0105490 A FR0105490 A FR 0105490A FR 2823688 A1 FR2823688 A1 FR 2823688A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- axis
- laser beam
- focusing
- mirror
- shaping
- 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.)
- Granted
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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0734—Shaping the laser spot into an annular shape
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
Abstract
Dispositif de fusion de matière par faisceau laser.Ce dispositif s'applique notamment au dépôt d'une matière sur un substrat et comprend des moyens (22) d'apport de la matière, ayant une sortie (31) sur un axe (Z) et étant aptes à émettre la matière par cette sortie suivant cet axe, et des moyens optiques (50, 52) aptes à répartir régulièrement le faisceau sur le pourtour de cet axe et à focaliser ce faisceau en un point de cet axe, en regard de cette sortie.
Description
C:\WiNDOWS\Bureauiouveau dossier\1 9449FR.doc - I i avril 2002 - I 1/12
DISPOSITIF DE FUSION DE MATIÈRE PAR FAISCEAU LASER
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un
dispositif de fusion de matière par faisceau laser.
Elle s'applique notamment au dépôt de matière sur un substrat ainsi qu'à la génération de formes, en particulier dans le domaine de la
fabrication de moules.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
On connaît déjà des dispositifs de fusion de matière par faisceau laser. Des exemples de tels dispositifs sont schématiquement représentés sur les
figures 1 et 2.
Dans ces exemples, on souhaite déposer une matière 2 sur un substrat 4, cette matière étant fusible par un faisceau laser 6 dont l'axe X est
perpendiculaire au substrat 4.
Le faisceau laser 6 est focalisé par des moyens optiques appropriés 8 en un point de son axe X. La matière est apportée, sous forme de poudre ou de fil 9, latéralement par rapport à cet axe X, au niveau de la zone de focalisation o elle est fondue. La poudre (ou le fil) 9 est amenée et guidée vers la zone de focalisation par un ou plusieurs conduits 10, chaque conduit étant terminé par une buse 12 qui est inclinée par rapport à l'axe X, comme on le voit sur la figure 1.
B 13713.3 PV
Dans l'exemple de la figure 2, on utilise une poudre 9 de matière fusible et cette poudre est amenée par une buse annulaire convergente 14 dont l'axe
est l'axe X du faisccau laser 6.
Les dispositifs connus de fusion de matière par faisceau laser présentent un inconvénient: avec ces dispositifs, la matière n'est pas fondue de manière homogène car une partie de cette matière n'est pas
couverte par le faisceau laser.
EXPOSÉ DE L' INVENTION
La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient précédent et propose un dispositif capable de fondre la matière de facon
beaucoup plus homogène que dans l'art antérieur.
De facon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de fusion de matière par laser, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens d'apport d'une matière qui est fusible par un faisceau laser, ces moyens d'apport ayant une sortie sur un premier axe et étant aptes à émettre la matière par cette sortie suivant ce premier axe, et - des moyens optiques aptes à répartir réqulièrement le faisceau laser sur le pourtour du premier axe et à focaliser ce faisceau laser en un point de ce premier axe, en regard de la sortie des
moyens d'apport de matière.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l' invention, les moyens optiques comprennent:
B 13713.3 PV
- des moyens de mise en forme du faisceau laser, aptes à répartir régulièrement ce faisceau laser autour d'un deuxième axe, et - des moyens de focalisation, sur le point du premier axe, du faisceau laser ainsi réqulièrement réparti. Dans certains exemple de l' invention, les
premier et deuxième axes peuvent être confondus.
Les principaux avantages de l' invention sont que la matière se trouve complètement entourée par le faisceau laser focalisé au moment o elle est fondue et quelle arrive par l'intérieur du faisceau laser, ce
qui assure une meilleure efficacité du faisceau laser.
La précision et la qualité des dépôts de matière
obtenus avec l' invention sont également améliorés.
Selon un premier mode de réalisation particulier de l' invention, les moyens de mise en forme du faisceau laser comprennent des moyens de division de ce faisceau laser en plusieurs faisceaux laser élémentaires qui sont réqulièrement répartis autour du
deuxTème axe.
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, les moyens de mise en forme du faisceau laser comprennent des moyens de transformation de ce faisceau laser en un faisceau laser annulaire dont
l'axe est le deuxTème axe.
Dans le cas de ce deuxTème mode de réalisation particulier, on peut utiliser des moyens de transformation qui sont aptes à réfléchir le faisceau
laser.
B 13713.3 PV
Alors, les moyens de transformation peuvent comprendre des premier et deuxième miroirs coaxiaux, le premier miroir étant un miroir conique dont l'axe est le deuxième axe et le deuxième miroir étant un miroir tronconique qui entoure le premier miroir et qui est
parallèle à ce premier miroir.
Dans le cas du deuxième mode de réalisation particulier, au lieu de moyens de transformation réflecteurs, on peut utiliser des moyens de transformation comprenant des premier et deuxième éléments optiques transparents, ayant un axe commun constitué par le deuxième axe, disposés à la suite l'un de l'autre le long de cet axe et coopérant l'un avec
l'autre pour former le faisceau laser annulaire.
On peut choisir les moyens de focalisation parmi les optiques convergentes et les miroirs paraboliques hors d'axe (" off axis parabolic
mirrors ").
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de focalisation comprennent une optique convergente, prévue pour focaliser le faisccau laser et des moyens de réflexion du faisceau laser
ainsi focalisé.
Dans le dispositif objet de l'invention, les moyens d'apport peuvent comprendre une buse dont l'axe est le premier axe et qui comporte un perçage
dont l'extrémité forme la sortie des moyens d'apport.
Dans certains exemples de l'invention, les moyens de focalisation peuvent être traversés par ces
moyens d'apport.
B 13713.3 PV
BRÉVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à
la lecture de la description d'exemples de réalisation
donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels: À les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de dispositifs connus de fusion de matière par faisceau laser et ont déjà été décrites, À la figure 3 illustre schématiquement le principe de la présente invention, À la figure 4 est une vue en coupe longitudinale schématique d'une buse utilisable dans la présente invention, À les figures 5A et 5B sont des vues en perepective schématique de moyens optiques réflecteurs utilisables dans la présente invention pour la mise en forme d'un faisceau laser, À les figures 6A et 6B sont des vues en perspective schématique de moyens optiques qui fonctionnent par transmission et sont également utilisables dans la présente invention pour la mise en forme d'un faisceau laser, À la figure 7 est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l' invention, qui utilise des moyens optiques de mise en forme du genre de ceux de la figure 5A, À la figure '3 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de ltinvention, qui utilise des moyens optiques de mise en forme du genre de ceux de la figure 6A, et
B 13713.3 PV
À la figure 9 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier qui utilise également des moyens optiques de mise en forme du genre de
ceux de la figure 5A.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Le principe du dispositif objet de l' invention est schématiquement illustré par la figure 3. Dans ce dispositif, l'apport de matière se fait de fac,on centrale et le faisceau laser permettant de fondre la matière est. quant à lui, mis en forme de
fac,on à arriver latéralement sur la matière.
La référence 16 de la figure 3 symbolise l'extrémité des moyens qui apportent la matière suivant un axe Z. cette extrémité comprenant de préférence une buse, et la référence 18 symbolise le faisceau laser focalisé qui arrive latéralement par rapport à cet axe Z. sur le pourtour de l'arrivée de matière,
contrairement aux dispositifs connus.
On notera que la figure 3 peut être considérse comme une vue en coupe des dispositifs des figures 7 à 9, dans un plan perpendiculaire à l'axe Z.
au niveau de la buse que comportent ces dispositifs.
On utilise des moyens permettant l'apport
de matière sous forme d'une poudre ou d'un fil.
La poudre (par exemple faite à partir d'un métal tel que l'Inconel, un alliage dinox, un alliage à base de titane par exemple) arrive par un conduit perpendiculaire au substrat sur lequel on veut la
déposer et, après fusion, se dépose sur ce substrat.
Cette poudre peut être transportée par un gaz porteur
B 13713.3 P
ne réagissant pas avec elle, par exemple l' argon ou l'hélium, ou entraînce par des moyens appropriés
dapprovisionnement en poudre.
Dans le cas o l'on utilise un fil (par exemple un fil en un métal tel que l'Inconel, un alliage d'inox, un alliage à base de titane par exemple) , ce dernier peut arriver de la même manière que la poudre, par un conduit perpendiculaire au substrat. De préférence, on prévoit alors des moyens de déroulement du fil pour maîtriser l'arrivée de celui C1. Le faisceau laser destiné à fondre la matière est par exemple engendré, par un laser à CO2 ou
par un laser YAG.
Les moyens de mise en forme du faisceau laser sont par exemple des moyens de division de ce faisceau en plusieurs parties, par exemple trois faisceaux élémentaires, que l'on répartit réqulièrement autour de l'axe d'arrivée de la matière et que l'on focalise ensuite en un même point situé sur cet axe, en
regard de cette arrivoe de la matière.
Sur le schéma de la figure 3, on a représenté en pointillé les trois faisceaux élémentaires 20 qui sont situés à 120 les uns des autres autour de l'axe Z. Pour former ces trois faisceaux lasers élémentaires 20 de la figure 3, on utilise par exemple trois fibres optiques dont des extrémités respectives
sont optiquement couplées à un laser.
On peut ensuite focaliser ces trois faisceaux élémentaires sur l'axe Z. en regard de la
B 13713.3 PV
sortie des moyens d'apport de matière, par exemple au
moyen d'une lentille convergente.
Dans un autre exemple, les moyens de mise en forme du faisceau laser comprennent un système du genre " axicon ", comme on le verra mieux par la suite,
et donnent alors à ce faisccau une forme annulaire.
L'anneau lumineux obtenu entoure alors l'arrivée de matière et cet anneau est focalisé en un point de l'axe selon lequel arrive la matière, en regard de l'arrivée de matière, grâce à des moyens de focalisation sur
lesquels on reviendra par la suite.
On considère maintenant des exemples de divers composants d'un dispositif conforme à ltinvention, à savoir des moyens d'apport de matière, des moyens de mise en forme du faisceau laser et des moyens de focalisation de ce faisceau. On décrira ensuite plusieurs dispositifs conformes à l' invention
dans lesquels on combine ces composants.
Considérons d'abord les moyens d'apport de matière. Ces derniers comprennent de préférence un conduit 22 dont la partie inférieure 24 se termine par
une buse 26 comme on le voit sur la figure 4.
Le conduit 22 permet de guider la matière 28 qui peut être sous la forme d'une poudre ou d'un fil. La buse 26 est faite d'un matériau qui résiste à la chaleur à cause de la proximité du faisccau laser. La forme de cette buse est conique afin de minimiser la taille de l'extrémité inférieure des moyens d'apport de matière. De plus, la buse 26 est percée d'un trou 30 dont l'axe est l'axe Z. le diamètre
B 13713.3 PV
de ce trou 30 est inférieur au diamètre interne du conduit 22 et correspond au diamètre du fil ou du jet
de poudre obtenu.
L'extrémité 31 du trou 30 constitue la sortie des moyens d'apport de matière. Considérons maintenant la mise en forme du faisceau laser. Elle peut se faire avec des moyens
fonctionnant par réflexion ou par transmission.
Considérons d'abord des exemples de moyens de mise en forme fonctionnant par réflexion. La figure A est une w e en perspective schématique de tels moyens. Ces derniers comprennent divers éléments dont la surface réfléchit le faisceau laser incident. On choisit le matériau constitutif de ces éléments en
fonction du genre de laser utilisé.
Dans l'exemple de la figure 5A, les moyens de mise en forme comprennent un élément central 32 qui comporte une paroi réflectrice 32a ayant la forme d'un cône à base cTrculaire dont l'axe est l'axe Y du faisceau laser incident 34 et dont le sommet est tourné vers ce faisceau 34. Ces moyens de mise en forme comprennent aussi un élément périphérique 36 comportant une paroi interne réLlectrice 36a qui a une forme tronconique, dont l' axe est également l ' axe Y et qui s'appuie aussi sur un cône à base cTrculaire ayant le même demi-angle au sommet que le cône central, les
parois réflectrices 32a et 36a étant donc parallèles.
La paroi conique 32a reçoit le faisceau laser incident 34 et lui donne la forme annulaire. La paroi 36a repoit la lumière réfléchie par la paroi 32a
B 13713.3 PV
eL fournit, par rflex10n, un faisceau laser annulaire parallle. Des moyens de mise en forme du genre de ceux de la figure SA sonL uLiliss dans les disosiLifs des figures 7 eL 9. On auLre exele eL schmaLiquement reprsenL en perspecLive sur la figure SB. CeL exemple uLilise une sLtucLure analogue celle de la figure SA mais, dans le cas de la figure 5B, la base du cane de la paroi rflecLice 32b de l'6lmenL cenLal forme un olygone eL le cane sur lequel s'appuie la paroi rflecLice 36b de l'6lmenL p6ribrique forme aussi un olygone gui eL arallle au 6cdent et a le mme
nombre de C3L6s gue ce dernier.
Dans 1'exemple de la figure SB, ces
olygones sonL des bexagones.
Consid6rons maintenanL des exemles e
moyens de mise en forme foncLionnanL par transmission.
Ces exemples sont schmatiquement repr@senL6s en
perspecLive sur les figures 6A eL 65.
ans 1'exemple de la figure 6A, on uLilise deux lmenLs 38 eL 40 lacAs en vIs--vis, LransarenLs au faisceau laser incidenL 34 eL ccaxiaux, 1'axe commun ces lmenLs LanL 1'axe du faisceau laser incidenL. On cboisit le maL4riau consL1Lutif des
lmenLs en foncLion du genre de laser utilis6.
L'6lmenL 38 ossde une acoi conigue concave 38a, donL l'axe esL l'axe Y et ui regoit le faisceau laser incident 34, et une paroi lane opose cette aroi conique eL perpendiculaire 1'axe Z.
B 13713.3 PV
L'élément 40 possède une paroi conique convexe 40a, dont l'axe est l'axe Y et qui reçoit la lumière provenant de l'élément 38, et une paroi plane opposée à cette paroi conique convexe et perpendiculaire à l' axe Y. Les moyens de mise en forme fonctionnant par transmission que l'on voit sur la figure 6A sont utilisés dans le dispositif conforme à l' invention schématiquement représenté sur la figure 8. Avec ces moyens de la figure 6A, le faisceau laser incident 34 traverse le premier élément 38 des moyens de mise en forme. Ce faisceau est alors mis en forme annulaire et divergente. L'élément 40 permet de retrouver un
faisceau annulaire parallèle.
Dans la variante de la figure 6B, la paroi conique concave de l'élément 38 est remplacée par une paroi pyramidale concave 38b à N pans et la paroi conique convexe de l'élément 40 est remplacée par une paroi pyramidale convexe 40b à N pans, N étant un
nombre entier égal à 4 dans l'exemple représenté.
On considère maintenant les moyens de focalisation. Après avoir été mis en forme, le faisccau laser est focalisé vers la sortie des moyens d'apport de matière et, plus précisément, en regard de cette
sortie et sur l'axe Z du faisceau.
Dans le cas dun faisceau provenant d'un laser YAG, on utilise de préférence des moyens de focalisation fonctionnant par transmission (et comprenant une ou plusieurs lentilles). Dans le cas d'un laser à CO2, on peut par exemple utiliser un
B 13713.3 PV
miroir parabolique hors d' axe. Un tel miroir est d'ailleurs utilisé dans l'exemple de la figure 9. Il
est par exemple en cuivre ou en molybJène.
Avec un laser à CO2, on peut également utiliser des moyens de focalisation fonctionnant par transmission et fabriqués à partir de matériaux appropriés à la longueur d'onde du faisceau laser (par exemple une lentille en ZnSe) si la puissance du laser
le permet.
On considère maintenant des exemples du dispositif objet de l' invention en faisant référence
aux figures 7, 8 et 9.
Sur la figure 7, on voit le laser 42 fournissant le faisceau 34 dont l ' axe est l 'axe Y et
que l'on veut mettre en forme puis focaliser.
On voit aussi des moyens 44 de fourniture de la matière 45 qui est fusible par le faisceau laser et que l'on veut déposer, après fusion par le faisccau laser, sur un substrat 46. La référence 48 désigne le dépôt ainsi formé. Les moyens 44 de fourniture de matière sont suivis des moyens d'apport de matière. Ces moyens dapport de matière comprennent le conduit 22 terminé par la buse 26 dont l'axe Z (perpendiculaire à la surface du substrat sur laquelle on dépose la
matière) est aussi l'axe du faisceau laser focalisé.
On voit en outre un système axicon 50 du genre de celui de la figure 5A. Ce système est suivi par une lentille de focalisation 52 dont l'axe est l'axe Z. Dans cet exemple de la figure 7, l'axe Z est confondu avec l'axe Y.
B 13713.3 PV
Dans l'exemple de la figure 8, on utilise encore le laser 42 fournissant le faisceau 34 dont l'axe est l'axe Y. Ce laser est suivi par des moyens de mise en forme 54 du genre de ceux de la figure 6A. Ces moyens de mise en forme 54 sont suivis par une lentille de focalisation 56 dont l 'axe est l' axe Y. Le faisceau laser mis en forme et focalisé, issu de la lentille 56, est réfléchi par un miroir plan 58 placé à 45 de l'axe Y. Le faisccau ainsi réfléchi a pour axe l 'axe Z (perpendiculaire à l ' axe Y dans l'exemple de la figure 8) et ce faisceau est encore focalisé sur cet axe en regard de la sortie 31 des
moyens d'apport de matière.
Dans l'exemple de la figure 9, le faisceau laser 34, dont l'axe est l'axe Y. est mis en forme par des moyens 50 du genre de ceux de la figure 5A ayant le même axe Y puis réfléchi et focalisé par un miroir parabolique hors d'axe 60. Le faisceau laser annulaire qui est focalisé par ce miroir 60 a comme axe l'axe Z qui est encore perpendiculaire à l'axe Y. Le point en lequel ce faisceau est focalisé est encore sur cet axe Z. en regard de la sortie 31 des moyens d'apport de matière. Revenons sur certains aspects des
dispositifs des figures 7 à 9.
Il convient de noter que le faisceau laser focalisé et l' extrémité des moyens d' apport de matière peuvent être rendus coaxiaux de plusieurs facons: - dans le cas d'une focalisation au moyen d' une lentille de focalisation et donc d' une focalisation par transmission (voir les exemples des
B 13713.3 PV
figures 7 et 8), on peut utiliser une lentille percoe afin de laisser passer l' extrémité des moyens d' apport de matière (fiure 7). Une autre possibilité consiste à placer un miroir percé d'un trou 62, à 45 du faisceau laser, après les moyens de focalisation (figure 8). Dans le cas dune focalisation au moyen d'un miroir parabolique hors d'axe (voir la figure 9), ce miroir est percé d'un trou 64 afin de permettre le
passage des moyens d'apport de matière.
B 13713.3 PV
Claims (12)
1. Dispositif de fusion de matière par faisceau laser, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens (22) d'apport d'une matière qui est fusible par un faisceau laser, ces moyens d'apport ayant une sortie (31) sur un premier axe (Z) et étant aptes à émettre la matière par cette sortie suivant ce premier axe, et - des moyens optiques (50-52, 54-56-58, 50 ) aptes à répartir réqulièrement le faisceau laser sur le pourtour du premier axe et à focaliser ce faisceau laser en un point de ce premier axe, en regard
de la sortie des moyens d'apport de matière.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens optiques comprennent: - des moyens (50, 54) de mise en forme du faisceau laser, aptes à répartir réqulièrement ce faisceau laser autour d'un deuxième axe (Y), et - des moyens (52, 56, 60) de focalisation, sur le point du premier axe, du faisceau laser ainsi
régulièrement réparti.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de mise en forme du faisceau laser comprennent des moyens de division de ce faisceau laser en plusieurs faisceaux laser élémentaires (20) qui sont réqulièrement répartis autour du deuxième axe (Y).
4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de mise en forme du faisceau laser comprennent des moyens (50, 54) de transformation
B 13713.3 PV
de ce faisceau laser en un faisceau laser annulaire
dont l'axe est le deuxième axe (Y).
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de transformation (50) sont aptes à réfléchir le faisceau laser.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les moyens de transformation comprennent des premier et deuxième miroirs coaxiaux (32, 36), le premier miroir étant un miroir conique dont l'axe est le deuxième axe (Y) et le deuxième miroir étant un miroir tronconique qui entoure le premier miroir et qui
est parallèle à ce premier miroir.
7. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de transformation (54) sont
aptes à transmettre le faisceau laser.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens de transformation comprennent des premier et deuxième éléments optiques transparents (38, 40), ayant un axe commun constitué par le deuxTème axe, disposés à la suite l'un de l'autre le long de cet axe et coopérant lun avec l'autre pour former le
faisceau laser annulaire.
9. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 2 à 8, dans lequel les moyens de
focalisation sont choisis dans le groupe comprenant les optiques convergentes (52, 56) et les miroirs
paraboliques hors d'axe (60).
10. Dispositif selon l'une queleonque des
revendications 2 à 8, dans lequel les moyens de
focalisation comprennent une optique convergente,
B 13713.3 P
prévue pour focaliser le faisccau laser, et des moyens
(58) de réflexion du faisceau laser ainsi focalisé.
11. Dispositif selon l'une quelcouque des
revendications 1 à 10, dans lequel les moyens d'apport
comprennent une buse (26) dont l'axe est le premier axe (Z) et qui comporte un percage (30) dont l'extrémité
forme la sortie (31) des moyens d'apport.
12. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 2 à 9, dans lequel les moyens d'apport
comprennent une buse (26), dont l'axe est le premier axe et qui comporte un percage (30) dont l'extrémité forme la sortie (31) des moyens d'apport, et les moyens de focalisation (52, 60) sont traversés par ces moyens d'apport.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0105490A FR2823688B1 (fr) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0105490A FR2823688B1 (fr) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2823688A1 true FR2823688A1 (fr) | 2002-10-25 |
| FR2823688B1 FR2823688B1 (fr) | 2003-06-20 |
Family
ID=8862622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0105490A Expired - Lifetime FR2823688B1 (fr) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2823688B1 (fr) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1568435A1 (fr) * | 2004-02-28 | 2005-08-31 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Machine de travail au laser |
| WO2005118209A1 (fr) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg | Dispositif de soudage ou de brasage au rayon laser |
| WO2007057502A1 (fr) * | 2005-11-17 | 2007-05-24 | Laser Lane Oy | Procédé et dispositif en connexion avec l'utilisation d'un laser |
| EP1799138A2 (fr) * | 2004-06-21 | 2007-06-27 | Alex Rapoport | Applicateur d'energie thermique |
| DE102006060116A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Erlas Erlanger Lasertechnik Gmbh | Mehrstrahllaserbearbeitungskopf |
| DE102007018400A1 (de) | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optisches System für einen Lasermaterialbearbeitungskopf |
| WO2009039753A1 (fr) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Suzhou University | Procédé pour distribuer un fil dans un laser et revêtement et dispositif de distribution de fil dans un laser |
| CN105499793A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-20 | 华中科技大学 | 一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元 |
| CN105537757A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-05-04 | 四川大学 | 一种基于多轴对称激光束的微探针尖端热成形系统 |
| DE102014116957A1 (de) * | 2014-11-19 | 2016-05-19 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Optisches System zur Strahlformung |
| WO2017129795A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Kjellberg-Stiftung | Dispositif et procédé d'usinage par traitement thermique |
| US20170232518A1 (en) * | 2014-08-11 | 2017-08-17 | Soochow University | Synchronous powder-feeding space laser machining and three-dimensional forming method and device |
| WO2018059901A1 (fr) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Procédé et machine d'usinage laser destinés au soudage laser d'une première et d'une deuxième sections d'une pièce à usiner |
| CN108380879A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-08-10 | 上海产业技术研究院 | 以激光为热源的送丝3d打印机及其打印方法 |
| WO2018211594A1 (fr) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Dmg森精機株式会社 | Tête de traitement supplémentaire et machinerie de traitement |
| US10620444B2 (en) | 2014-11-19 | 2020-04-14 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Diffractive optical beam shaping element |
| US10882143B2 (en) | 2014-11-19 | 2021-01-05 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | System for asymmetric optical beam shaping |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4129239A1 (de) * | 1991-09-03 | 1993-03-04 | Krupp Ag | Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffe |
| EP1020249A2 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-07-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Tête d'usinage au laser |
| WO2001026859A1 (fr) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Kleinhuber Harald G | Dispositif comprenant au moins une source lumineuse formee par plusieurs sources lumineuses individuelles |
-
2001
- 2001-04-24 FR FR0105490A patent/FR2823688B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4129239A1 (de) * | 1991-09-03 | 1993-03-04 | Krupp Ag | Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffe |
| EP1020249A2 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-07-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Tête d'usinage au laser |
| WO2001026859A1 (fr) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Kleinhuber Harald G | Dispositif comprenant au moins une source lumineuse formee par plusieurs sources lumineuses individuelles |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1568435A1 (fr) * | 2004-02-28 | 2005-08-31 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Machine de travail au laser |
| US7449659B2 (en) | 2004-02-28 | 2008-11-11 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Laser processing machine |
| WO2005118209A1 (fr) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg | Dispositif de soudage ou de brasage au rayon laser |
| EP1799138A2 (fr) * | 2004-06-21 | 2007-06-27 | Alex Rapoport | Applicateur d'energie thermique |
| EP1799138A4 (fr) * | 2004-06-21 | 2008-05-07 | Alex Rapoport | Applicateur d'energie thermique |
| US8308717B2 (en) | 2004-06-21 | 2012-11-13 | Seilex Ltd | Thermal energy applicator |
| WO2007057502A1 (fr) * | 2005-11-17 | 2007-05-24 | Laser Lane Oy | Procédé et dispositif en connexion avec l'utilisation d'un laser |
| DE102006060116B4 (de) * | 2006-12-20 | 2009-12-03 | Erlas Erlanger Lasertechnik Gmbh | Mehrstrahllaserbearbeitungskopf |
| DE102006060116A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Erlas Erlanger Lasertechnik Gmbh | Mehrstrahllaserbearbeitungskopf |
| DE102007018400A1 (de) | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optisches System für einen Lasermaterialbearbeitungskopf |
| DE102007018400B4 (de) * | 2007-04-17 | 2009-04-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optisches System für einen Lasermaterialbearbeitungskopf |
| WO2009039753A1 (fr) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Suzhou University | Procédé pour distribuer un fil dans un laser et revêtement et dispositif de distribution de fil dans un laser |
| US20170232518A1 (en) * | 2014-08-11 | 2017-08-17 | Soochow University | Synchronous powder-feeding space laser machining and three-dimensional forming method and device |
| DE102014116957A1 (de) * | 2014-11-19 | 2016-05-19 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Optisches System zur Strahlformung |
| US10661384B2 (en) | 2014-11-19 | 2020-05-26 | Trumpf Laser—und Systemtechnik GmbH | Optical system for beam shaping |
| US11780033B2 (en) | 2014-11-19 | 2023-10-10 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | System for asymmetric optical beam shaping |
| US11150483B2 (en) | 2014-11-19 | 2021-10-19 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Diffractive optical beam shaping element |
| US10882143B2 (en) | 2014-11-19 | 2021-01-05 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | System for asymmetric optical beam shaping |
| US10620444B2 (en) | 2014-11-19 | 2020-04-14 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Diffractive optical beam shaping element |
| CN105537757A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-05-04 | 四川大学 | 一种基于多轴对称激光束的微探针尖端热成形系统 |
| CN105499793B (zh) * | 2016-01-26 | 2017-07-18 | 华中科技大学 | 一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元 |
| CN105499793A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-20 | 华中科技大学 | 一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元 |
| WO2017129795A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Kjellberg-Stiftung | Dispositif et procédé d'usinage par traitement thermique |
| US11224939B2 (en) | 2016-01-29 | 2022-01-18 | Kjellberg-Stiftung | Apparatus for thermal processing |
| WO2018059901A1 (fr) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Procédé et machine d'usinage laser destinés au soudage laser d'une première et d'une deuxième sections d'une pièce à usiner |
| DE102016118189B4 (de) | 2016-09-27 | 2018-08-30 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren und Laserbearbeitungsmaschine zum Laserschweißen eines ersten und eines zweiten Werkstückabschnitts |
| EP3626383A4 (fr) * | 2017-05-16 | 2020-12-16 | DMG Mori Co., Ltd. | Tête de traitement supplémentaire et machinerie de traitement |
| JPWO2018211594A1 (ja) * | 2017-05-16 | 2019-06-27 | Dmg森精機株式会社 | 付加加工用ヘッドおよび加工機械 |
| US11135772B2 (en) * | 2017-05-16 | 2021-10-05 | Dmg Mori Co., Ltd. | Additive-manufacturing head and manufacturing machine |
| WO2018211594A1 (fr) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Dmg森精機株式会社 | Tête de traitement supplémentaire et machinerie de traitement |
| CN108380879A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-08-10 | 上海产业技术研究院 | 以激光为热源的送丝3d打印机及其打印方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2823688B1 (fr) | 2003-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2823688A1 (fr) | Dispositif de fusion de matiere par faisceau laser | |
| EP0481869B1 (fr) | Buse de traitement de surface par laser, avec apport de poudre | |
| EP2473315B1 (fr) | Tete de focalisation laser avec des lentilles en zns ayant une epaisseur aux bords d'au moins 5 mm ; installation et procede de coupage laser employant une telle tete de focalisation | |
| FR2584824A1 (fr) | Miroir deformable | |
| FR2748577A1 (fr) | Dispositif d'illumination de surface | |
| EP2566684B1 (fr) | Dispositif d'assemblage de deux pieces en materiaux thermoplastiques par soudage laser par transparence, procede d'assemblage et embout de bridage associe | |
| CH640448A5 (fr) | Procede d'ebavurage d'une piece mecanique et dispositif de mise en oeuvre du procede. | |
| EP0862016A1 (fr) | Dispositif pour rendre au moins un jet d'eau lumineux | |
| CH645801A5 (fr) | Tete optique d'une installation pour l'observation et le traitement par rayonnement laser de l'oeil. | |
| EP3784492A1 (fr) | Appareil et procédé pour fabriquer un objet tridimensionnel | |
| FR2777359A1 (fr) | Connexion d'une fibre optique et d'un guide d'ondes optique par fusion | |
| FR2998818A1 (fr) | Procede de fabrication d'une piece par fusion de poudre les particules de poudre arrivant froides dans le bain | |
| EP3595904B1 (fr) | Équipement et procédé pour le dépôt de particules sur une cible | |
| CH699013B1 (fr) | Soudage de pièces plastiques par infrarouges avec recirculation de la lumière laser infrarouge non absorbée afin d'augmenter l'absorption de la lumière laser infrarouge. | |
| FR2977513A1 (fr) | Procede de coupage laser a fibre ou disque avec distribution d'intensite du faisceau laser en anneau | |
| FR2690996A1 (fr) | Dispositif d'alignement optique entre un composant optoélectronique et un composant optique, et procédé d'alignement. | |
| EP0329604A1 (fr) | Procédé de trempe d'élements semblables distincts solidaires d'un support commun et régulièrement espacés les uns des autres et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
| EP0418170B1 (fr) | Appareil et procédé de soudage de pièces métalliques par faisceau laser | |
| EP0038297A1 (fr) | Procédé d'ébavurage d'un instrument acéré, dispositif de mise en oeuvre du procédé et instrument acéré obtenu par le procédé | |
| FR3091195A1 (fr) | Tete d’impression 3d par projection de poudre | |
| FR2689254A1 (fr) | Dispositif de focalisation d'un faisceau lumineux. | |
| EP0089921A1 (fr) | Tête optique d'une installation pour l'observation et le traitement par rayonnement laser de l'oeil | |
| EP3983153A1 (fr) | Systeme et procede d'ajout de matiere sur une surface determinee d'une piece au moyen d'un faisceau laser oriente par une tete a balayage laser et d'une injection de poudre laterale | |
| EP2379459B1 (fr) | Procede de gainage d'un milieu laser solide et dispositif de mise en oeuvre | |
| FR2970089A1 (fr) | Systeme optique de focalisation pour installation de coupage avec laser solide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |