JP6910092B2 - キーホール効果に基づくレーザ付加製造方法およびシステム - Google Patents
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Description
溶接ワイヤおよびレーザビームを基板の法線の両側に一定の角度で配置することと、
レーザビームのスポットを溶接ワイヤ上の基板から一定距離が離れている位置に作用し、深溶込みホールを発生し、溶接ワイヤは深溶込みモードでレーザエネルギーの大半を吸収して加熱溶融し、基板表面に移行して第1の位置に溶融池および溶着層を形成することと、
溶接ワイヤを通過したレーザビームは基板表面の第2の位置を照射し、熱伝導モードで基板の第2の位置を予熱することとを含む。
付加製造に適した表面を有している基板と、
基板の法線の両側に一定の角度で配置されている溶接ワイヤおよびレーザビームと、を備え、
前記レーザビームを前記溶接ワイヤに作用し、深溶込みホールを発生することができ、溶接ワイヤは深溶込みモードでレーザビームのエネルギーを吸収し、前記基板に移行して第1の位置に溶融池および溶着層(2)を形成し、
溶接ワイヤを通過したレーザビームは基板表面の第2の位置を照射し、熱伝導モードで基板の第2の位置を予熱する。
一方、本発明は、深溶込みモードで溶接ワイヤを加熱溶融することで、溶接ワイヤ溶融速度を大幅に向上させ、成形効率を大幅に向上させる。
他方、本発明は、熱伝導モードでワークを加熱溶融することで、キーホール型ポロシティなどの欠陥の発生を効果的に回避することができる。
Claims (10)
- キーホール効果に基づくレーザ付加製造方法であって、
溶接ワイヤ(7)およびレーザビーム(5)を基板(1)の法線の両側に一定の角度で配置することと、
レーザビーム(5)のスポットを溶接ワイヤ(7)上の基板(1)から一定距離が離れている位置に作用させ、深溶込みホール(4)を発生し、溶接ワイヤは深溶込みモードでレーザエネルギーの大半を吸収して加熱溶融し、基板表面に移行して第1の位置に溶融池(3)および溶着層(2)を形成することと、
溶接ワイヤ(7)を通過したレーザビーム(5)は基板(1)表面の第2の位置を照射し、熱伝導モードで基板の第2の位置を予熱することとを含むことを特徴とするキーホール効果に基づくレーザ付加製造方法。 - 前記方法は、前ワイヤ送給方式を用いて、溶接ワイヤ(7)、レーザビーム(5)、及び基板(1)の法線は同一平面上にあり、前記溶接ワイヤ(7)と前記法線との間に第1の角度があり、前記レーザビーム(5)と前記法線との間に第2の角度があることを特徴とする請求項1に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造方法。
- 前記溶接ワイヤ(7)と前記法線との間の第1の角度が5°〜30°であることを特徴とする請求項2に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造方法。
- 前記レーザビーム(5)と前記法線との間の第2の角度が15°〜45°であることを特徴とする請求項2に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造方法。
- 前記スポットは溶接ワイヤ(7)に作用する位置がワーク表面から1〜5mm離れていることを特徴とする請求項1に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造方法。
- キーホール効果に基づくレーザ付加製造システムであって、
付加製造に適した表面を有している基板(1)と、
基板(1)の法線の両側に一定の角度で配置されている溶接ワイヤ(7)およびレーザビーム(5)と、を備え、
前記レーザビーム(5)を前記溶接ワイヤ(7)に作用させ、深溶込みホール(4)を発生することができ、溶接ワイヤ(7)は深溶込みモードでレーザビーム(5)のエネルギーを吸収し、前記基板(1)に移行して第1の位置に溶融池(3)および溶着層(2)を形成し、
溶接ワイヤ(7)を通過したレーザビーム(5)は基板(1)表面の第2の位置を照射し,熱伝導モードで基板(1)の第2の位置を予熱することを特徴とするキーホール効果に基づくレーザ付加製造システム。 - 前記システムは、前ワイヤ送給方式を用いて、溶接ワイヤ(7)、レーザビーム(5)、及び基板(1)の法線は同一平面上にあり、前記溶接ワイヤ(7)と前記法線との間に第1の角度があり、前記レーザビーム(5)と前記法線との間に第2の角度があることを特徴とする請求項6に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造システム。
- 前記溶接ワイヤ(7)と前記法線との間の第1の角度が5°〜30°であることを特徴とする請求項7に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造システム。
- 前記レーザビーム(5)と前記法線との間の第2の角度が15°〜45°であることを特徴とする請求項7に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造システム。
- スポットは溶接ワイヤ(7)に作用する位置がワーク表面から1〜5mm離れていることを特徴とする請求項6に記載のキーホール効果に基づくレーザ付加製造システム。
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