JP2017529694A - マルチビームファイバレーザシステム - Google Patents

マルチビームファイバレーザシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2017529694A
JP2017529694A JP2017507744A JP2017507744A JP2017529694A JP 2017529694 A JP2017529694 A JP 2017529694A JP 2017507744 A JP2017507744 A JP 2017507744A JP 2017507744 A JP2017507744 A JP 2017507744A JP 2017529694 A JP2017529694 A JP 2017529694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
fiber laser
fiber
laser
separate
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
Application number
JP2017507744A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6726170B2 (ja
Inventor
アンドレイ・アブラモフ
ヴァレンティーン・フォミン
オイゲネ・シェルバコフ
ホルガー・マメロウ
ディミトリ・ヤゴドキン
Original Assignee
アイピージー フォトニクス コーポレーション
アイピージー フォトニクス コーポレーション
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アイピージー フォトニクス コーポレーション, アイピージー フォトニクス コーポレーション filed Critical アイピージー フォトニクス コーポレーション
Publication of JP2017529694A publication Critical patent/JP2017529694A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6726170B2 publication Critical patent/JP6726170B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0626Energy control of the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/127Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working 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
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/32Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/322Bonding taking account of the properties of the material involved involving coated metal parts
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/262Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • B23K2103/05Stainless steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10Aluminium or alloys thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14Titanium or alloys thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本発明は、単一の処理ケーブルからマルチビーム出力を配送するファイバレーザシステムを提供する。本発明は、複数のファイバレーザモジュールを制御し、各モジュールの出力を所定の順序でただし単一の処理ケーブル内で配送することを可能にし、それにより、これまではビームごとに分離した光学系を必要としたワークピースへの複数の処理ステップを提供する。予備加熱、切断、洗浄、溶接、ロウ付け、アブレーション、アニーリング、冷却、研磨などの特定の工業的応用例に合わせて調整された処理ステップを組み合わせた特注のファイバレーザシステムが、本発明により容易に提供できる。

Description

本開示は、複数のファイバレーザデバイスからの光を単一の光学部品内に結合すること、および別個のファイバレーザ出力が下流のワークピースまたは光学系に配送され得るようにそのようなレーザデバイスからの出力を制御することに関する。
材料処理のために複数個のビームデバイスを使用することは、ごく一般的である。例えば、単一のレーザ出力を配送する単一の光ファイバは、http://www.tailorweld.eu/overview/conceptに見られるように、複数のスポットに向けてインコヒーレント出力を提供することができる回折光学素子と光学的に連通することができる。不都合点として、この構成は、ワークピース上の場所の各々が、波長、パワーおよびパルス幅を含み互いに同一であるレーザビームを受けることを必要とする応用例の場合に限り機能する。複数のビームがインコヒーレントであり、それらの特性に関して異なる場合に、複数のビームをワークピースに配送することができるレーザシステムが必要とされている。
ファイバレーザは、幅広いパワー、パルス幅、および反復率で利用可能な波長が複数あるというところまで発展している。実際、利用可能なさまざまなレーザ光を利用する多数の応用例が発展してきた。例えば、特許文献1において、発明者らは、組み合わせたビームだけを用いて、ステンレススチールの被覆物を除去し、次いでスチールを切断するためのマルチレーザシステムを考察した。最終的に、このマルチレーザシステムを不必要にする単一レーザシステムが見いだされた。しかしながら、その商業化に関連する障害は、組み合わせたプロセスビームを配送するためのレーザヘッド内の精巧な光学系の必要性であった。さらに、レーザは分離したシステムであったので、システムを制御するためにCPUを使用することは、応用例の要件を満たすようにレーザの処理パラメータを変更するのに十分に動的な制御環境ではないことが分かった。
それにもかかわらず、複数のレーザ出力を組み合わせる概念は、別個のレーザ出力を単一の光ファイバケーブル内に組み合わせることを含み、十分に開発されている。特許文献2は、並列出力を作成するためにミラーの使用を提供し、その出力は次いでその後、並列出力を配送することになる単一の光ファイバケーブル内に集束される。しかしながら、そのようなシステムは、複雑さを導入する複数の光学系を必要とし、さらに出力の劣化の可能性は、言うまでもなくそれらのコストを増加させる。
特許文献3は、カスケード手法で組み合わされるインコヒーレントレーザ光出力を生成するために複数のカプラおよびレンズの使用を必要とする。さらに、単一のモード光だけへのその制限は、マルチモード光が望ましくないにしろ容認可能である多種多様な応用例を反映しない。
従来技術は、位置合わせされた光ファイバ配置を提供するが、それらの光ファイバ配置は、コスト感受性および堅牢性の必要性がそのような従来技術の解決策を支持できなくする産業環境のニーズと矛盾する。実際、特許文献4は、ビームをコリメートするためにファイバおよび下流の光学系を位置合わせするための位置決めガイドを必要とした。
さらに、特許文献5などにおいて、光学系に対するファイバのボンディングが教示されているが、それらは、コリメート効果を補償するためにレンズと組み合わされ、その場合光学系はレンズであるか、またはファイバのアレイおよび各ファイバの出力が組み合わされる。
国際公開第2013/019204号 米国特許第5,048,911号 米国特許第6,229,940号 米国特許出願公開第2004/0081396号 米国特許第7,130,113号 国際特許出願番号PCT/US2014/018688
http://www.tailorweld.eu/overview/concept
出力のパラメータが制御可能である所定の構成においてインコヒーレントレーザビームを提供することができる、低コストであるが堅固な光学系を通じて構成されるマルチビームレーザシステムの必要性が存在する。
本発明は、独立して制御される複数のインコヒーレントレーザビーム出力を生成するためのファイバレーザシステムを提供する。本発明の好ましい実施形態では、複数のビーム出力のためのそれぞれのファイバが、処理ファイバの末端部に隣接するバルク光学系に融合される。
本発明は、ワークピースを同時に処理するための異なる種類のレーザ出力の組み合わせを可能にし、その変化は、スポット形状、波長、波長帯域幅、パルス波もしくは連続波、または準連続波動作、パルス幅、ピークパワー、平均パワー、反復率およびビーム品質もしくはM測定などのビームパラメータを含むビーム特性、すなわち、単一モード、低モード(20未満の高次モード)またはより大きいマルチモード出力を含む。
特定の応用例に関しては、本発明は、次の産業用プロセスステップ、すなわち、予備加熱、アブレーション、洗浄、切断、溶接、ロウ付け、アニーリング、制御冷却、平滑化、研磨などの1つまたは複数を含むがそれらに限定されない、単一の処理ケーブルによって配送されるさまざまなプロセスステップを提供するためにファイバのさまざまな構成を可能にすることができる。
単一のプロセス応用例については、本発明は、プロセスを行うための速度および/または品質の向上を可能にすることになる一連のファイバスポットを提供することができる。
追加のモジュールおよびファイバのコストは徐々に増加することになるので、現在の単一プロセスは、後のハンドリングを最小限にするために仕上げプロセスを追加することになるという結果になる。例えば、破片および亀裂を排除するために切断後に平滑化または研磨ステップを追加すること。
レーザの速度およびパワーの設定は、出力への暴露が不足するかまたは過度になるのを避けるために、非平坦表面を横断するときに調整される必要があるので、本発明は、三次元物体について処理ステップを行うときに特定の要求に対処し、このシステムは、別個の各レーザ出力が、そのような三次元表面を横断するように、別個の各レーザ出力の動的制御を可能にすることになる。
本発明は、多重ファイバレーザビーム出力を有するレーザシステムからワークピースを接合する方法を提供する。特に、本発明は、多重ファイバレーザビーム出力を有するレーザシステムから複数のワークピースを溶接する方法を提供する。最初に、独立して動作し、少なくとも2つのファイバレーザ出力を提供するように構成された少なくとも2つのファイバレーザモジュールを含むレーザシステムが提供されなければならない。すると、各ファイバレーザ出力は、複数のファイバレーザの上流での組み合わせの結果であってもよいということになる。各ファイバレーザ出力は、材料相互作用のパターンに寄与するのに十分な量のエネルギーを配送するように構成され、各レーザ出力の組み合わせは、十分な強度の所定の溶接を形成するのに寄与する。そのような材料相互作用は、表面材料移動を含んでもよい。「表面材料移動」は、ワークピースの表面を洗浄すること、自然発生的な酸化層の除去、ワークピースの表面からの被覆物の除去、または高アスペクト比構造を作成することを含んでもよい。そのような材料移動の目的は、そのままにされると溶接を弱める汚染物質または材料層を除去することによって溶接を作成するための条件を改善することである。他の状況では、高アスペクト比表面の作成は、ワークピースを溶接するように構成されるファイバレーザ出力の吸収を容易にする。本発明は、それが単一プロセスにおいて表面材料移動およびワークピースの接合を可能にするという点において従来技術を凌駕する実質的恩恵を提供する。
当業者に知られているすべての溶接方式が本発明によって扱われ得ることが企図されるが、好ましい実施形態は、2つのワークピース間のシーム溶接の作成であるということになる。
当業者であれば分かっているように、シーム溶接の作成は、継ぎ目を埋めるのを助けるためにワイヤストックの使用によって支援されてもよい。本発明は、十分な強度の所定の溶接を作成するために、ワークピースをファイバレーザ出力にさらすことと組み合わせて、ある速度でワイヤストックを供給することを企図する。
当業者であれば分かっているように、シーム溶接の作成は、ワークピースをガスにさらすことによって支援されてもよい。そのような暴露は、遮蔽を含むことができる。アルゴンを含むガスは、当業者によく知られている。
本発明の方法は、どの特定の溶接可能な材料にも限定されないが、これまで溶接が困難であった材料を溶接する能力を提供する。特に、6000アルミニウム合金、高強度スチールなどの合金化スチールおよび被覆スチールは、本発明から大いに恩恵を受ける。非晶質スチール、ステンレススチールおよびチタンに関する他の溶接課題が、本発明の方法を用いて解決されることもあり得る。
本開示の上記の態様、特徴および利点ならびに他の態様、特徴および利点は、下記の図面の助けを借りてより容易に明らかになるであろう。
バルク光学系が処理ケーブル内に埋め込まれる場合の、本発明のマルチビームレーザシステムの部分断面図である。 バルク光学系が処理ケーブル内に埋め込まれる場合の、本発明のマルチビームレーザシステムの別の部分断面図である。 図1のシステムのバルク光学系および配送ファイバの近接部分断面図である。 レーザモジュールからの個々の配送ファイバの例示的横断面図である。 バルク光学系が筐体の内部に埋め込まれる場合の、本発明のマルチビームレーザシステムの部分断面図である。 本発明のシステムのためのアナログ/デジタル制御方式を提供する図である。 ファイバが図3に見られる本発明の実施形態に従って構成された場合の、ワークピース上に集束される光出力のビーム構造の画像である。 単一スポットレーザシステムによって作成された2つの異なるロウ付け試料と、本発明を使用する3スポットレーザシステムによって作成されたロウ付け試料の比較を提供する図である。 本発明によって作成された2つの異なるロウ付け試料を提供する図である。 充填用ワイヤを用いずに作成されたタイプ6000アルミニウム合金のシーム溶接を提供する図である。 ワイヤ充填材を用いて作成されたタイプ6000アルミニウム合金のシーム溶接を提供する図である。
次いで本発明の実施形態を詳細に参照する。可能な限り、同じまたは同様の参照番号が、同じまたは類似の部分またはステップを言及するために、図面および説明において使用される。図面は簡略化された形であり、正確な縮尺比ではない。簡便さおよび明瞭さだけのために、方向(上/下、その他)または動き(前方/後方、その他)に関する用語が、図面に関して使用されることもある。用語「結合する(couple)」および同様の用語は、必ずしも直接かつじかの接続を表すとは限らず、中間要素またはデバイスを通じての接続も含む。
図1aは、本発明の一実施形態を説明し、それによってレーザシステム10は、バルク光学系に結合される光配送ファイバ29、30および32を通じて3つの異なる出力を配送する。好ましくは、光配送ファイバ29、30および32は、バルク光学系34に融合されることによってバルク光学系34に結合される。好ましくは、光配送ファイバおよびバルク光学系34は、同一の屈折率を有するように、石英などの同一の材料から作られる。より好ましくは、バルク光学系34および光配送ファイバの各々の屈折率は、1.45である。
レーザシステム10の筐体11は、レーザモジュール12、14、16、18、20、22および24を含有する。本発明では、レーザモジュール12、14、16、18および20は、同一の出力を光配送ファイバ13内に提供し、その出力は、コンバイナ21内で組み合わされる。このコンバイナ21は、出願者によって所有され、参照により全体として本明細書に組み込まれる特許文献6においてより完全に述べられる。コンバイナ21は、ファイバカプラ28と光学的に連通した出力ファイバ26を有する。
この実施形態では、レーザモジュール12、14、16、18および20は、それらのアクティブファイバがYbであるので、1070nmの出力を提供するが、非線形光学結晶、ラマン(Raman)ファイバおよび類似のもののために出力が周波数シフトされるファイバレーザは言うまでもなく、Er、Th、Ho、ドープされたファイバ、またはそれらのある組み合わせが企図されるなど、任意のさまざまな波長が企図される。
本発明において生成される光は、応用例が要求したものであるためマルチモードであるが、特定の応用例の要求に応じて単一モード光が提供されることもあり得る。
さらに、レーザモジュールは連続波で動作したが、パルス状レーザまたは準連続波レーザが代わりに使用されることも可能である。
CWおよびQCW動作において異なる出力を提供する、レーザモジュール22および24は、それらのそれぞれの光配送ファイバ30および32によってバルク光学系34に結合される。光ファイバ30および32はマルチモードであるが、本発明は、バルク光学系34に結合されてもよいマルチモード、単一モードまたはそれらの混合の使用を企図する。
図1bは、コンバイナ21の出力がカプラ28に結合されるのと同様に、ファイバレーザモジュール22および24のそれぞれの出力がカプラ27aおよび27bを使用するという点において図1aと異なる本発明の別の実施形態を説明する。そのような実施形態は、より容易に役に立つレーザシステムを提供する。
図2は、バルク光学系34への光配送ファイバ29、30および32の接続の分解組み立て図を提供する。この実施形態では、バルク光学系34および光配送ファイバ29、30および32は、処理ケーブルを形成するために外部被覆33によって取り囲まれる。それぞれのファイバは、バルク光学系34に結合される。より好ましくは、それぞれのファイバは、表面36においてバルク光学系34に融合される。
図3は、バルク光学系34上のそれらの融合場所36に近接した光配送ファイバ29、30および32の横断面を提供する。当業者なら認識することができるように、3つのファイバは、所定の配置において互いに対して離間している。本発明の実施形態では、距離D1は、50から100ミクロンの間であり、D2は、590から600ミクロンである。光配送ファイバ30および32は、50ミクロンのコア径および200ミクロンの外径を有する。光配送ファイバ29は、600ミクロンのコア径を有する。本発明は、250から600ミクロンの範囲のコア径を有する配送マルチモードファイバの使用を企図するので、この実施形態に限定されない。
本発明は、構成がバルク光学系34のサイズ制限によって限定される、少なくとも2つのファイバを企図する。さらに、光配送ファイバは現在では多数の形状のものが製造されるので、異なる形状のファイバおよび直径が使用されてもよいことが企図される。
さらに、本発明は、バルク光学系34に結合されるべき光配送ファイバとして、単一モードファイバ、および本明細書で提供されるマルチモードファイバ、ならびにそれらの混合物の使用を企図し、それらの特性は、特定の応用例によって決定される。
図3には示されないが、本発明は、バルク光学系34を収納する処理ケーブルの終端におけるコネクタが、バルク光学系34上のコネクタの場所に基づいて所定の順序でレーザビームを提示することを確実にするために位置合わせデバイスの使用を企図する。例えば、もしワークピースが、光配送ファイバ29からの出力にさらされる前に光配送ファイバ30および32からの出力を必要とするならば、バルク光学系34は、ワークピースがコネクタに固定されるときに、それに応じて位置合わせされる必要があることになる。
図4は、バルク光学系34が、筐体11内に含有され、レーザヘッド40がマルチビーム出力をワークピースに配送することになるレーザシステム10を提示する。この図はさらに、それぞれのコネクタ部分37および38を含むコネクタシステムを提供する。当業者は、光ファイバスペース内で利用できる多数の異なるコネクタシステムならびにバルク光学系34の向きが所定の構成内の光配送ファイバからの出力をレーザヘッド40に提供することを確実にするために使用され得るさまざまな位置合わせ固定具について理解し、知っていよう。
図4はさらに、バルク光学系34および光配送ファイバを含有するための筐体31を提供する。
本発明のレーザモジュールは、好ましくは互いに独立して動作可能であってもよいが、それにもかかわらず、好ましくはそれからの出力に対する動的調整を可能にするために、統合的制御方式下にあってもよい。図5は、独立して動作するレーザモジュールがさらに、デジタル/アナログコントローラの使用を通じて制御される、標準的な制御形式を提供する。これは、独立して動作するレーザモジュールの並列での制御を可能にすることになる。当業者は、さまざまな制御方式が、本発明のこの好ましい実施形態を動作させることができることを認識するであろう。
図6は、ワークピースとの衝突時の図3で説明されたファイバ構成の光出力のビーム構造の画像である。ビームは、実質的にインコヒーレントであり、それによってビームはそれぞれ、ビームの出力特性を実質的に維持し、したがって、特定の応用例のために企図される処理ステップを提供することができる。
組み合わされてもよい個々の処理ステップは、予備加熱、洗浄、アブレーション、切断、ロウ付け、溶接、アニーリングおよび平滑化を含むことができる。
図7は、溶融メッキ被覆スチールのロウ付けの4つの画像を提供する。図7aは、本発明によって作成された、図7dのより高い立面図を提供する。特に、2つのファイバは、100ミクロン径ファイバの洗浄スポットであり、0.85kWの平均パワーを有する連続波レーザによって供給され、第3のファイバは、600ミクロン径のメインスポットであり、3.5kWの平均パワーを有する連続波レーザによって供給される。図7bおよび図7cは、3.5kWおよび4.3kWのメインスポットパワーをそれぞれ有する単一スポットレーザシステムを用いて作成された。
図8は、2つの洗浄スポットが100ミクロン径を有し、メインスポットが600ミクロン径を有する、本発明の3ファイババージョンによって作成された異なる亜鉛被覆スチールのロウ付け試料の2つの画像を提供する。図8aは、電気亜鉛メッキ被覆スチールのロウ付け試料を提供する。このロウ付けを作成するために、2つの450W CWレーザが、2つの洗浄スポットに供給され、3.5kW CWレーザが、メインスポットに供給された。ロボット速度は、4.5メートル毎分であり、ロウ付け材料である1.6mmCuSi3が同じ速度で供給された。
図9は、異なる厚さの異なるアルミニウム合金を含む2つのワークピースのシーム溶接を提供する。片方のワークピースは、1.2mm厚のAlMg0.4Si1.2であり、もう一方は、1.5mm厚のAlMg5.3Mnであった。これらのワークピースは、すべてのスポットが直径100ミクロンである3スポット構成を用いて溶接された。2つの先導するファイバはそれぞれ、300W CWレーザによって供給され、後続のスポットには、3.6kW CWレーザ供給された。ロボット速度は、3メートル毎分であり、アルゴンの遮蔽ガスが8リットル毎分で提供された。
図10は、ワイヤ充填材を用いて作成されたタイプ6000アルミニウム合金ワークピースのシーム溶接の2つの画像を提供する。これらのワークピースは、すべてのスポットが直径100ミクロンである3スポット構成を用いて溶接された。2つの先導するファイバはそれぞれ、450W CWレーザによって供給され、後続のスポットには、3.6kW CWレーザが供給された。充填材ワイヤの供給速度は、3.5メートル毎分であり、一方ロボット速度は、4.4メートル毎分であり、アルゴンの遮蔽ガスは、10リットル毎分で提供された。
当業者は、本明細書で述べられる本発明の具体的実施形態と等価の多くのものを単に慣例的な実験を使用して認識するかまたは確かめることができる。開示される概略図は、任意の光結像系とともに使用されてもよいが、ここに開示される構造のきっかけは、マルチビームファイバレーザシステムにある。したがって、前述の実施形態は、単なる一例として提示されており、添付のクレームおよびそれの等価物の範囲内であるならば、本発明は、具体的に述べられた以外の方法で実施されてもよいことを理解すべきである。本開示は、本明細書で述べられる個々の特徴、システム、材料および/または方法を対象にする。さらに、2つ以上のそのような特徴、システム、材料および/または方法の任意の組み合わせは、もしそのような特徴、システム、材料および/または方法が、相互に矛盾しないならば、本発明の範囲内に含まれる。
10 レーザシステム
11 筐体
12 レーザモジュール
13 光配送ファイバ
14 レーザモジュール
16 レーザモジュール
18 レーザモジュール
20 レーザモジュール
21 コンバイナ
22 レーザモジュール
24 レーザモジュール
26 出力ファイバ
27a カプラ
27b カプラ
28 カプラ
29 光配送ファイバ
30 光配送ファイバ
31 筐体
32 光配送ファイバ
33 外部被覆
34 バルク光学系
36 表面、融合場所
37 コネクタ部分
38 コネクタ部分
40 レーザヘッド

Claims (31)

  1. 複数のファイバレーザビーム出力を生成するためのマルチビーム出力ファイバレーザシステムであって、
    複数のファイバレーザモジュールであって、複数の別個のファイバレーザ出力を提供し、それぞれの出力は、1つまたは複数のビーム特性によって異なる、複数のファイバレーザモジュールと、
    複数の出力ファイバであって、各々が、前記別個のファイバレーザ出力の1つを配送するように構成された複数の出力ファイバと、
    前記出力ファイバの各々が結合されたバルク光学系であって、前記別個のファイバレーザ出力を前記出力ファイバから受け取り、実質的に離間するように前記別個のファイバレーザ出力を出力するように構成されたバルク光学系と、
    を備えるマルチビーム出力ファイバレーザシステム。
  2. 前記出力ファイバの各々は、前記バルク光学系に融合される、請求項1に記載のシステム。
  3. 処理ケーブルをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記バルク光学系の下流に光学部品をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  5. 前記処理ケーブルは、前記出力ファイバおよび前記バルク光学系を収納する、請求項3に記載のシステム。
  6. 前記バルク光学系に対する融合ファイバの位置は、前記別個のファイバレーザ出力が所定の順序でワークピースに関与するように、事前に決定される、請求項1に記載のシステム。
  7. 前記別個のファイバレーザ出力が前記所定の順序で前記ワークピースに配送されることを確実にするための位置合わせ特徴をさらに備える、請求項6に記載のシステム。
  8. 前記別個のファイバレーザ出力の各々の前記ビーム特性を制御する制御システムをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  9. 前記制御システムは、1つまたは複数の別個のファイバレーザ出力からの1つまたは複数のビーム特性を動的に変えることができる、請求項8に記載のシステム。
  10. 複数のファイバレーザモジュールが、前記別個のファイバレーザ出力の1つを提供するように組み合わされる、請求項1に記載のシステム。
  11. 前記出力ファイバは、別個の内径および/または外径を有する、請求項1に記載のシステム。
  12. 前記出力ファイバは、単一モードである、請求項1に記載のシステム。
  13. 前記出力ファイバは、マルチモードである、請求項1に記載のシステム。
  14. 前記出力ファイバは、マルチモードファイバおよび単一モードファイバを含む、請求項1に記載のシステム。
  15. 前記出力ファイバは、別個の形状を有する、請求項1に記載のシステム。
  16. 前記異なるビーム特性は、波長である、請求項1に記載のシステム。
  17. 前記異なるビーム特性は、パワーである、請求項1に記載のシステム。
  18. 前記異なるビーム特性は、パルス波動作、連続波動作、または準連続波動作の群から選択される、請求項1に記載のシステム。
  19. 前記異なるビーム特性は、ビームパラメータである、請求項1に記載のシステム。
  20. 前記異なるビーム特性は、スポットサイズである、請求項1に記載のシステム。
  21. 単一の処理ケーブルから動的に可変の多重ファイバレーザビーム出力を提供する方法であって、
    並列して動作するように構成され、さらに少なくとも2つの別個のファイバレーザ出力を各自それぞれのファイバ内に提供するように構成された複数のファイバレーザモジュールを提供するステップと、
    前記少なくとも2つの別個のファイバレーザ出力の特性を制御するように構成された制御システムを提供するステップと、
    それぞれのファイバが結合され、前記別個のファイバレーザ出力がそこへ受け取られるバルク光学系を提供するステップと、
    前記別個のファイバレーザ出力を受け取る光学部品を提供するステップであって、前記光学部品は、前記別個のファイバレーザ出力を受け取るように構成されたワークピースと光学的に連通し、各別個のファイバレーザ出力は、動作中に他の別個のファイバレーザ出力に対して動的かつ同時に制御されることが可能である、ステップと、
    を含む方法。
  22. 前記バルク光学系は、処理ケーブル内に収納される、請求項21に記載の方法。
  23. 出力ファイバの各々は、前記バルク光学系に融合される、請求項21に記載の方法。
  24. 多重ファイバレーザビーム出力を有するレーザシステムから複数のワークピースを溶接する方法であって、
    独立して動作し、少なくとも2つのファイバレーザ出力を提供するように構成された少なくとも2つのファイバレーザモジュールを含むレーザシステムを提供するステップを含み、
    各ファイバレーザ出力は、材料相互作用のパターンに寄与するのに十分な量のエネルギーを配送するように構成され、各レーザ出力の組み合わせは、十分な強度の所定の溶接を形成するのに寄与する、方法。
  25. 前記材料相互作用は、表面材料移動を含む、請求項24に記載の方法。
  26. 前記所定の溶接は、シーム溶接である、請求項24に記載の方法。
  27. 前記所定の溶接を作成するのを助けるためにある速度でワイヤストックを供給するステップを含む、請求項26に記載の方法。
  28. 前記ワークピースをガスにさらすステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
  29. 前記ワークピースは、アルミニウム合金を含む、請求項24に記載の方法。
  30. 前記ワークピースは、スチール合金を含む、請求項24に記載の方法。
  31. 前記ワークピースは、高強度スチール合金を含む、請求項30に記載の方法。
JP2017507744A 2014-08-13 2015-08-13 マルチビームファイバレーザシステム Active JP6726170B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462036740P 2014-08-13 2014-08-13
US62/036,740 2014-08-13
PCT/US2015/045037 WO2016025701A1 (en) 2014-08-13 2015-08-13 Multibeam fiber laser system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017529694A true JP2017529694A (ja) 2017-10-05
JP6726170B2 JP6726170B2 (ja) 2020-07-22

Family

ID=55304624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017507744A Active JP6726170B2 (ja) 2014-08-13 2015-08-13 マルチビームファイバレーザシステム

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10759000B2 (ja)
EP (1) EP3180823B1 (ja)
JP (1) JP6726170B2 (ja)
KR (1) KR102251657B1 (ja)
CN (2) CN114147346B (ja)
AU (2) AU2015301630B2 (ja)
BR (1) BR112017002707B1 (ja)
CA (1) CA2957719A1 (ja)
ES (1) ES2922401T3 (ja)
MX (1) MX2017001992A (ja)
PL (1) PL3180823T3 (ja)
RU (1) RU2700723C2 (ja)
WO (1) WO2016025701A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019089120A (ja) * 2017-11-17 2019-06-13 三菱電線工業株式会社 レーザ光伝送用光ファイバ及び溶接方法
JP2019089119A (ja) * 2017-11-17 2019-06-13 三菱電線工業株式会社 レーザ光伝送用光ファイバ及び溶接方法
US11806808B2 (en) 2016-12-26 2023-11-07 Arcelormittal Method for butt laser welding two metal sheets

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10906129B2 (en) * 2015-05-26 2021-02-02 Ipg Photonics Corporation Multibeam laser system and methods for welding
MX2019008009A (es) * 2017-01-05 2019-09-10 Ipg Photonics Corp Sistemas y metodos de mecanizado por laser de aditivo.
US10737303B2 (en) 2017-06-23 2020-08-11 Lockheed Martin Corporation Nutplate preparation laser system
EP3731991B1 (en) * 2017-12-29 2023-04-26 Corelase OY Laser processing apparatus and method
EP3520927B1 (de) * 2018-01-31 2020-07-29 United Grinding Group Management AG 3d-drucker mit einem elektronisch ansteuerbaren umformmodul
CN113169505A (zh) 2018-12-03 2021-07-23 Ipg光子公司 具有可控输出光束强度分布曲线的超高光纤激光系统
CN109541749B (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 温州如剑环保科技有限公司 一种室外光缆焊接器
DE102019114819A1 (de) * 2019-06-03 2020-12-03 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum mehrfokalen Laserstrahlschweißen von beschichteten Blechen
US20210305763A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 David Stucker Composite fiber laser assembly
DE102020128186A1 (de) 2020-10-27 2022-04-28 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Laserschneiden mittels eines in einer Multikernfaser geführten Laserstrahls sowie zugehöriges Computerprogrammprodukt
KR20240023115A (ko) * 2021-06-18 2024-02-20 아이피지 포토닉스 코포레이션 핸드헬드 레이저 시스템의 세정 기능
CN113809623A (zh) * 2021-09-15 2021-12-17 山东海富光子科技股份有限公司 一种连续脉冲复合模式高功率全光纤激光器系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09267144A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Nippon Steel Corp ハニカム構造支持部材およびその製造方法
JP2003290965A (ja) * 2002-04-08 2003-10-14 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
JP2004145299A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Northrop Grumman Corp 光学装置
JP2008213004A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Tokyu Car Corp レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置
JP2013190714A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Fujikura Ltd 光ファイバコンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3621181A (en) * 1969-08-15 1971-11-16 American Optical Corp Laser pattern generator
US5048911A (en) * 1988-11-15 1991-09-17 Universiti Malaya Coupling of multiple laser beams to a single optical fiber
US6732929B2 (en) * 1990-09-10 2004-05-11 Metrologic Instruments, Inc. Led-based planar light illumination beam generation module employing a focal lens for reducing the image size of the light emmiting surface of the led prior to beam collimation and planarization
GB9027659D0 (en) * 1990-12-20 1991-02-13 Secr Defence Optical device
JPH0611622A (ja) * 1992-06-24 1994-01-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ型分波合波器
US5485481A (en) * 1994-06-28 1996-01-16 Seastar Optics Inc. Fibre-grating-stabilized diode laser
US5841797A (en) * 1994-06-28 1998-11-24 Ventrudo; Brian F. Apparatus for stabilizing multiple laser sources and their application
US5589684A (en) * 1994-06-28 1996-12-31 Sdl, Inc. Multiple diode lasers stabilized with a fiber grating
US5761234A (en) * 1996-07-09 1998-06-02 Sdl, Inc. High power, reliable optical fiber pumping system with high redundancy for use in lightwave communication systems
US6229940B1 (en) 1998-11-30 2001-05-08 Mcdonnell Douglas Corporation Incoherent fiber optic laser system
WO2001074529A2 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Electro Scientific Industries, Inc. Laser system and method for single pass micromachining of multilayer workpieces
JP2003285186A (ja) * 2002-03-26 2003-10-07 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
JP2004029678A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Toshiba Corp ファイバ結合方法及びレーザ装置とプロジェクションテレビ装置
US7339661B2 (en) * 2002-09-30 2008-03-04 Doron Korngut Dark field inspection system
US7215852B2 (en) * 2003-08-15 2007-05-08 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for mode conversion
US7521651B2 (en) * 2003-09-12 2009-04-21 Orbotech Ltd Multiple beam micro-machining system and method
CN100563894C (zh) * 2003-10-03 2009-12-02 住友电气工业株式会社 金属加热方法
CA2568791A1 (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Trumpf Photonics Inc. Optimum matching of the output of a two-dimensional laser array stack to an optical fiber
US7130113B2 (en) 2004-12-20 2006-10-31 Northrop Grumman Corporation Passive phasing of fiber amplifiers
US7705290B2 (en) * 2005-03-01 2010-04-27 Lockheed Martin Corporation Multi-channel fiber relays for high energy laser delivery to multi-beam optical sensors
US7409128B2 (en) * 2005-06-29 2008-08-05 Lucent Technologies Inc. Pumping arrangement for fiber amplifiers with reduced reflective feedback
US7366210B2 (en) * 2005-11-18 2008-04-29 Jds Uniphase Corporation Single spatial mode output multi-mode interference laser diode with external cavity
CN100428585C (zh) * 2006-05-08 2008-10-22 中国科学院上海光学精密机械研究所 双波长脉冲光纤激光系统
US20080018943A1 (en) * 2006-06-19 2008-01-24 Eastman Kodak Company Direct engraving of flexographic printing plates
WO2007148127A2 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Gsi Group Limited Fibre laser system
US20090029292A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Haim Chayet Engraving with amplifier having multiple exit ports
US7738751B1 (en) * 2008-05-06 2010-06-15 Hrl Laboratories, Llc All-fiber laser coupler with high stability
US20100006140A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-14 Parker James L Solar Energy System
US20100061410A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Nikolai Platonov System and method for controlling nonlinearities in laser units
CN102668272B (zh) * 2009-10-27 2014-09-03 株式会社藤仓 光纤合束器及使用其的光纤激光器装置
US8503840B2 (en) * 2010-08-23 2013-08-06 Lockheed Martin Corporation Optical-fiber array method and apparatus
US8670180B2 (en) * 2010-03-05 2014-03-11 TeraDiode, Inc. Wavelength beam combining laser with multiple outputs
US8254417B2 (en) * 2010-06-14 2012-08-28 Ipg Photonics Corporation Fiber laser system with controllably alignable optical components thereof
CN101902017A (zh) * 2010-07-28 2010-12-01 西安炬光科技有限公司 一种多发光单元半导体激光器模块及其制备方法
EP2616209B1 (en) 2010-09-13 2021-12-22 IPG Photonics Corporation Industrial high power fiber laser system with optical monitoring assembly
DK2630528T3 (en) * 2010-10-22 2023-04-17 Ipg Photonics Corp Fiber with asymmetrical core and method for manufacturing same
GB201106623D0 (en) * 2011-04-20 2011-06-01 Rolls Royce Plc Laser beam intensity distribution
US9214368B2 (en) * 2011-07-27 2015-12-15 Ipg Photonics Corporation Laser diode array with fiber optic termination for surface treatment of materials
WO2013019204A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Ipg Photonics Corporation Method and apparatus for processing materials with composite structure
DE102011055203A1 (de) * 2011-11-10 2013-05-16 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Vorrichtung zum Verbinden zweier Werkstückteile über eine Schweißnaht mittels Durchstrahlschweißen
DE102012209628A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Jenoptik Laser Gmbh Faserkoppler
GB2510370A (en) * 2013-01-31 2014-08-06 Gsi Group Ltd Fibre Optical Laser Combiner
US9393644B2 (en) * 2013-01-31 2016-07-19 Siemens Energy, Inc. Cladding of alloys using flux and metal powder cored feed material
CN203480085U (zh) * 2013-09-27 2014-03-12 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种光纤激光合束器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09267144A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Nippon Steel Corp ハニカム構造支持部材およびその製造方法
JP2003290965A (ja) * 2002-04-08 2003-10-14 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
JP2004145299A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Northrop Grumman Corp 光学装置
JP2008213004A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Tokyu Car Corp レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置
JP2013190714A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Fujikura Ltd 光ファイバコンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11806808B2 (en) 2016-12-26 2023-11-07 Arcelormittal Method for butt laser welding two metal sheets
JP2019089120A (ja) * 2017-11-17 2019-06-13 三菱電線工業株式会社 レーザ光伝送用光ファイバ及び溶接方法
JP2019089119A (ja) * 2017-11-17 2019-06-13 三菱電線工業株式会社 レーザ光伝送用光ファイバ及び溶接方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190118297A1 (en) 2019-04-25
KR102251657B1 (ko) 2021-05-12
PL3180823T3 (pl) 2022-08-08
RU2017104281A (ru) 2018-09-13
BR112017002707A2 (pt) 2017-12-19
WO2016025701A1 (en) 2016-02-18
EP3180823A1 (en) 2017-06-21
CN106573339A (zh) 2017-04-19
AU2021200488A1 (en) 2021-03-04
AU2015301630A1 (en) 2017-03-09
CN114147346A (zh) 2022-03-08
RU2017104281A3 (ja) 2019-03-06
CA2957719A1 (en) 2016-02-18
RU2700723C2 (ru) 2019-09-19
CN114147346B (zh) 2024-04-30
JP6726170B2 (ja) 2020-07-22
ES2922401T3 (es) 2022-09-14
KR20170041745A (ko) 2017-04-17
AU2015301630B2 (en) 2021-02-18
EP3180823A4 (en) 2018-05-30
BR112017002707B1 (pt) 2022-08-09
US10759000B2 (en) 2020-09-01
MX2017001992A (es) 2018-05-28
EP3180823B1 (en) 2022-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6726170B2 (ja) マルチビームファイバレーザシステム
TWI789466B (zh) 雷射焊接裝置及使用雷射束焊接工件的方法
TWI702105B (zh) 雷射處理設備以及方法
JP7177236B2 (ja) マルチビームレーザシステムおよび溶接のための方法
TWI740827B (zh) 雷射處理裝置及其用途、以雷射束來處理工件的方法及用於組合及對準雷射束的光學構件
JP6594861B2 (ja) ディザリング可能なレーザー処理システム
KR20210016411A (ko) 접근하기 어려운 공작물의 레이저 가공장치
JPH10314973A (ja) 複合レーザビームによるレーザ加工装置および加工法
US8138447B2 (en) Laser-arc hybrid welding head
JP3595511B2 (ja) レーザ加工ヘッド及びこれを備えたレーザ加工装置
JP2006095559A (ja) レーザ照射アーク溶接方法
KR20210042398A (ko) 레이저 가공 헤드와 함께 사용하기 위한 가스 차폐 디바이스
JP6660528B2 (ja) レーザ加工システム及びレーザ加工方法
US20230278139A1 (en) Welding method and laser device
JP2024009490A (ja) レーザ加工装置
JP2005070664A (ja) レーザ分岐装置及びレーザ加工装置
JP2018043257A (ja) レーザ加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190527

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200601

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6726170

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250