KR102186359B1 - 서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102186359B1
KR102186359B1 KR1020187025629A KR20187025629A KR102186359B1 KR 102186359 B1 KR102186359 B1 KR 102186359B1 KR 1020187025629 A KR1020187025629 A KR 1020187025629A KR 20187025629 A KR20187025629 A KR 20187025629A KR 102186359 B1 KR102186359 B1 KR 102186359B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roughening
beam tool
bore
spindle
laser beam
Prior art date
Application number
KR1020187025629A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180119591A (ko
Inventor
저하드 플로레스
마틴 플레이태그
울프램 로헤세
Original Assignee
게링 테크놀로지스 게엠베하
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 게링 테크놀로지스 게엠베하 filed Critical 게링 테크놀로지스 게엠베하
Publication of KR20180119591A publication Critical patent/KR20180119591A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102186359B1 publication Critical patent/KR102186359B1/ko

Links

Images

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
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568—Modifying rugosity
    • B23K26/3584—Increasing rugosity, e.g. roughening
    • 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
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • 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
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • B23K26/009—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece
    • 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
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • 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
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • 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
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • 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
    • B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
    • B23K26/103—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam the laser beam rotating around the fixed workpiece
    • B23K26/106—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam the laser beam rotating around the fixed workpiece inside the workpiece
    • 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
    • B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/703—Cooling arrangements
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/705—Beam measuring device
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/706—Protective screens
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0235—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member forming part of a portal
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • B23K2101/35—Surface treated articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 실린더 보어의 거칠기를 제조하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 빔 공구를 사용하고, 다수의 부품이 제공된 상태에서도 매우 높은 공정 안정성을 가능하게 한다.

Description

서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법
본 발명은 거친 표면을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 거친 표면을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기 거친 표면은 거칠기(roughening)가 제조된 이후에 열 코팅된다. 상기 거칠기를 제조하는 목적은 도포된 금속성 또는 비-금속성 층(layer)의 높은 접착 인장 강도(adhesive tensile strength)을 달성하기 위한 것이다. 특히, 전술한 것은 내연 기관(internal combustion engine)의 실린더 보어(cylinder bore)에서 사용된다.
열 분사 코팅(thermal spray coating)은 마찰 및 마모가 적고, 특히 배기가스 감소와 관련하여 내연 기관의 최적화를 위해 실시된다. 거칠기 제조 및 열 코팅 이후에 최종 호닝 작업(honing operation)이 여러 단계에 걸쳐 실시되며, 상기 호닝 작업은 바람직하게는 거친 분사 표면을 마찰 공학(tribological)에 적합한 표면 형태로 변형시킨다.
DE 102009051717 A1은 레이저 빔을 이용한 거칠기 제조 및 이어서 진행되는 열 코팅을 포함하는 연쇄 공정을 공지하고 있다.
EP 2799180 A2는 열 코팅에 대해 선행하는 표면 구조화(surface structuring)를 위한 방법을 공지하고 있다. 상기 문헌은 레이저 빔의 특성과 이러한 특성의 매개 변수 설정에 중점을 두고 있다.
마찬가지로, DE 102014207263 A1은 레이저 관련 특징, 특히 이중 초점 렌즈(bifocal lens)를 구비한 빔 공구(beam tool)를 공지하고 있다.
상술한 문헌 중 어떠한 문헌도 대량 생산 과정에서 실린더 보어의 거칠기를 어떻게 변형시킬 수 있는지는 공지하고 있지 않다.
본 발명의 목적은 서브스트레이트 표면, 특히, 내연 기관의 실린더 보어를 전 자동화된 공정으로 신뢰성 있게, 그리고 1분 미만의 반복되는 시간 간격(cycle time)으로 거칠기를 제조할 수 있는 빔 공구 및 방법을 위한 생산 시스템(장치)을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 청구항 1항에 따른 표면 거칠기 제조를 위한 장치를 통해 해결된다. 이러한 사상은 빔 공구의 콤팩트한 공법을 가능하게 한다.
콜리메이터(collimator)는 캐리지(carriage)에 고정된 상태로 배열되어 있고, 스핀들(spindle)의 회전 운동에 참여하지 않기 때문에, 상기 콜리메이터는 예를 들어 단순하고, 확실하며 손실 없는 방법으로 광 도체(light guide)를 통해 레이저 빔 광원과 연결될 수 있다.
초점 조정 렌즈(focusing lens) 또는 초점 렌즈는 빔 공구(beam tool)에 배열되어 있고, 상기 스핀들의 회전 운동에 참여함으로써 레이저 빔의 품질이 개선된다. 고정된 상기 콜리메이터와 회전하는 초점 조정 렌즈 사이의 전이는 기술적으로 매우 간단하다: 상기 콜리메이터가 적어도 부분적으로 상기 스핀들에 디핑(dipping)되기 때문에, 이러한 전이 영역에서 사람과 사물에 위험을 줄 수 있는 레이저 빔이 돌발적으로 밖으로 방사되는 것은 상기 콜리메이터와 회전하는 스핀들 사이의 래비린드 밀봉(labyrinth sealing)을 통해 억제될 수 있다. 또한, 상기 스핀들과 빔 공구 내에 존재하는 실링 에어(sealing air)의 손실이 최소화될 수 있다.
함께 회전하는 초점 렌즈 또는 함께 회전하는 초점 조정 렌즈로 인해 레이저 빔의 중심부가 매우 정확하게 유지되며, 가공 품질이 개선된다.
상기 스핀들이 Z-축 방향으로 이동하고, 상기 스핀들이 회전함으로써 실린더 보어(cylinder bore)에 거칠기가 광범위하게 제조될 수 있다. 이를 위해, 정해진 이송 운동(feed motion)이 실시될 수 있도록 조절/제어를 통한 회전 운동의 중첩을 조정할 필요가 있다. 스핀들 모터(spindle motor)의 회전은 상기 스핀들에 전달되며, 상기 스핀들은 구조상 콤팩트한 스핀들 유닛(spindle unit)에 내장되어 있다.
전술한 이송 운동과 무관하게 상단 커버 면에 제공될 수 있는 차폐 장치(masking device)는 별도의 캐리지에 배열되어 있다. 상기 차폐 장치는 직각 자(try square)의 하단 면에 제공되어 있다.
레이저 빔은 분기하는 광선(divergent light beam)을 평행하게 정렬할 수 있는 콜리메이터에 공급한다. 필요할 경우, 상기 콜리메이터는 공기 또는 또 다른 가스 형태의 유체 또는 액상 유체를 통해 냉각될 수 있다.
전술한 것처럼, 상기 콜리메이터는 수직 방향으로 배열될 수 있다. 이러한 콜리메이터를 또 다른 위치에 설치하는 것도 가능하지만, 빔의 편향을 위한 광학 소자(optical element)가 필요할 수 있다. 회전 불가능한 상기 콜리메이터와 회전 가능한 상기 스핀들 사이에는 작은 틈새가 존재하기 때문에, 단지 적은 배출 손실만 발생한다. 또한, 상기 틈새는 예를 들어 전술한 래비린드 밀봉으로서 실행되므로, 상기 스핀들의 내부를 들여다 보는 것은 불가능하다. 제공된 빔은 중공 스핀들을 관통하고, 스핀들 단부에서 빔 공구 안으로 유입된다. 상기 빔 공구에는 스핀들 회전수로 회전하는 초점 거리(f)의 초점 렌즈가 제공되며, 상기 초점 렌즈는 빔의 초점을 보어의 표면에 맞춘다. 상기 빔 공구에 빔 편향 장치가 제공되며, 상기 빔 편향 장치는 엄청난 열 또는 해로운 열 초점 이동이 발생하지 않도록 미러(mirror) 또는 프리즘(prism)으로서 실시될 수 있다. 출구 앵글(exit angle)은 공정에 적합한 요구 조건에 따라 공구 축을 위한 정규 방향(normal direction)으로부터 벗어나 있다. 빔 배출구에서 빔이 실링 에어로 차폐된 보호 유리를 관통하기 때문에, 용융 물질(molten material)이 상기 빔 공구에 유입될 수 없으며, 차폐 창(shielding window)의 오염 정도가 작다. 특히, 상기 빔 공구의 하단 단부의 균형 잡힌 치수 분배로 인해 고속 회전에서도 회전이 원활하게 실시된다. 일반적으로, 상기 빔 공구의 균형을 정확하게 유지할 필요가 있다.
바람직하게는, 초점이 조정될 수 있다. 이것은 수동뿐만 아니라 자동으로도 실시될 수 있다. 상기 빔 공구는 내부 액체 냉각 시스템 또는 가스 냉각 시스템 또는 외부에 방열 냉각을 위한 냉각 핀을 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 빔 공구 및 가공될 부품은 가공될 보어(Z-축)의 종축 방향으로 서로 마주보고 이동할 수 있기 때문에 상기 스핀들의 회전 운동 및 상기 빔 공구와 부품의 상대 운동의 결합을 통해 레이저 빔이 보어의 가공될 부분에 도달할 수 있다.
전술한 상대 운동은 예를 들어 본 발명에 따른 장치가 프레임(frame) 및 스탠드(stand)를 포함함으로써 실시될 수 있으며, 상기 프레임에 부품-마운팅부가 배열되어 있고, 상기 스탠드에 제공된 적어도 하나의 베이스 플레이트(base plate)는 X-축 방향으로 슬라이딩 및 배치될 수 있도록 가이드 된다. 이러한 배열로 인해, 상기 빔 공구가 Z-축 방향으로 거칠기가 제조될 보어 안으로 이동함으로써 부품(예를 들어, 실린더 블록(cylinder block))의 하나 또는 복수의 보어 거칠기가 제조될 수도 있다.
상기 빔 공구에 제공된 편향 장치(deflection device)는 미러 및/또는 프리즘으로서 형성될 수 있다. 상기 두 가지 실시 형태는 매우 콤팩트한 구조로 형성되어 있고, 상대적으로 치수가 작기 때문에 고속의 스핀들 회전이 가능하며, 이때 상기 스핀들은 발생한 원심력으로 인해 변형되거나, 또는 또 다른 방식으로 과부하가 걸리지 않는다. 이로 인해, 본 발명에 따른 빔 공구의 성능이 향상된다.
본 발명에 따른 장치는 상기 스핀들 또는 빔 공구에 대한 상기 콜리메이터의 배열과 관련하여 매우 가변적이다. 즉, 상기 콜리메이터의 종축 및, 장치의 Z-축 또는 빔 공구의 회전 축은 0°내지 90°의 앵글(angle)을 가질 수 있다. 필요에 따라, 미러 또는 프리즘은 상기 콜리메이터와 빔 공구 사이에 배열될 수 있다.
상기 스핀들 내부에 불순물이 유입되는 것을 억제하기 위해, 상기 콜리메이터의 반대쪽에 있는 공구의 단부에는 레이저 빔을 위한 투명 윈도우(window)가 상기 빔 공구에 제공될 수 있다. 이러한 윈도우를 통해 레이저 빔이 빔 공구로부터 방사될 수 있다.
또한, 상기 빔 공구는 적어도 하나의 실링 에어 채널 및 실링 에어를 위한 배출구를 구비할 수 있다. 실링 에어를 위한 상기 배출구는 이러한 배출구로부터 배출된 실링 에어가 윈도우의 불순물을 제거하도록 제공된다. 이로 인해, 장시간에 걸친 작동에도 레이저 빔의 일정한 성능 및 출력 밀도(power density)가 달성될 수 있다. 달리 표현하면, 주기적으로 필요한 윈도우의 세척 간격이 연장된다. 전술한 두 가지 특성은 본 발명에 따른 빔 공구의 생산성을 높이는 데 기여한다. 동시에, 상기 실링 에어는 빔 공구를 냉각시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 콜리메이터가 광 도체 케이블을 통해 레이저 빔 광원과 연결되는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 레이저 빔 광원뿐 아니라, 콜리메이터 및 광 도체 케이블은 회전 운동을 하지 않으며, 이것은 상기 장치 및 빔 공구의 구성을 단순하게 하고, 기능의 확실성을 증가시킨다.
레이저 빔이 원래의 작동 범위를 벗어나 방사되지 않도록 하기 위해, 베이스 플레이트에는 차폐 장치(masking device)가 배열되어 있으며, 상기 차폐 장치는 Z-축 방향으로 슬라이딩 및 배치될 수 있도록 가이드 된다.
상기 차폐 장치는 링 형태의 구성 요소를 구비할 수 있으며, 이러한 링 형태의 구성 요소는 상기 스핀들에 대해 대략 동 축으로 배치되어 있고, Z-축 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 또한, 상기 차폐 장치는 평면 형태의 구성 요소를 구비할 수 있으며, 이러한 평면 형태의 구성 요소는 직각으로 Z-축 방향을 향하도록 제공된다. 이로 인해, 레이저 빔의 최적의 커버링이 달성될 수 있기 때문에, 상기 빔 공구 근처의 사람 및/또는 사물이 보호될 수 있다.
상기 빔 공구를 통해 균일하게 높은 가공 품질을 달성하기 위해, 전술한 스탠드 또는 프레임에 측정 장치가 제공되며, 상기 측정 장치는 상기 빔 공구의 윈도우로부터 방사된 레이저 빔을 측정하기 위한 것이다. 특히, 이러한 측정 장치는 레이저 빔의 출력 밀도를 측정한다. 측정된 출력 밀도가 정해진 임계 값 미만일 때, 전술한 것으로부터 상기 스핀들의 윈도우가 불순물로 인해 오염되었고, 윈도우가 세척되어야 한다는 사실을 추론할 수 있다. 세척 이후, 레이저 빔의 성능은 100%에 해당하는 원래 정해진 값에 다시 도달하게 된다.
레이저 빔의 출력 밀도를 측정하기 위한 측정 장치는 시중에서 구입할 수 있다. 청구된 발명과 관련하여, 상기 측정 장치는 가공 공정(보어의 거칠기를 제조하는 공정)이 진행되는 동안 본 발명에 따른 빔 공구의 작동 범위를 벗어나도록 이동될 수 있다.
상기 레이저 빔의 출력 밀도가 측정되어야 할 경우, 상기 측정 장치는 이러한 측정 장치가 상기 빔 공구의 윈도우와 정해진 간격을 유지하도록 배치된다. 상기 측정 장치와 빔 공구 사이의 간격은 상기 측정 장치가 놓인 지점에 레이저 빔의 초점이 놓이지 않도록 선택된다. 바람직하게는, 상기 측정 장치는 초점에 있을 때보다 더 넓은 면과 현저하게 적은 출력 밀도를 갖는 레이저 빔이 상기 측정 장치에 닿도록 상기 스핀들과 거리를 둔다. 이로써, 신속하고 단순한 출력 밀도의 측정이 실시될 수 있으며, 이때 상기 측정 장치는 레이저 빔의 높은 출력 밀도로 인해 손상되지 않는다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 빔 공구의 윈도우를 위한 세척 장치가 상기 스탠드 또는 프레임에 제공되며, 이러한 세척 장치는 하우징을 구비하며, 이러한 하우징은 적어도 하나의 개구 및 세척제, 특히 CO2와 같은 가스, 액체 또는 드라이아이스(dry ice)를 위해 제공된 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 또한 상기 하우징에는 개구 및 빔 공구, 상기 빔 공구의 적어도 하나의 윈도우가 제공되어 있다. 이로 인해, 세척제, 바람직하게는 드라이아이스를 통해 상기 스핀들의 윈도우에 있는 불순물이 공정에 적합하게 효과적으로 제거되기 때문에, 세척 과정 이후에 빔 공구는 다시 완전한 성능을 갖추게 된다. 세척 과정이 진행되는 동안 상기 스핀들은 회전 및/또는 상기 빔 공구는 상기 세척 장치에 대해 Z-축 방향으로 이동될 수 있기 때문에, 바람직하게는 상기 윈도우의 모든 영역이 균일하게 세척될 수 있다.
또한, 상기 세척 장치는 슬라이딩 및 배치 가능하도록 가이드 부에 배열되어 있으므로, 상기 세척 장치는 거칠기 과정이 진행되는 동안 상기 빔 공구의 작동 범위를 벗어나 이동될 수 있다. 단지, 상기 빔 공구의 윈도우만 세척되어야 할 경우, 상기 빔 공구가 Z-축 방향으로 이동함으로써 상기 빔 공구의 적어도 하나의 윈도우가 세척 장치의 개구 안쪽으로 이동하고, 상기에서 예를 들어 드라이아이스로 세척될 수 있도록 상기 세척 장치는 빔 공구의 작동 범위에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 주변 대기 부하(atmospheric load)를 최소화하고, 동시에 증발 및 가공될 보어의 표면에서 생성된 불순물의 부분적 융성(melt)으로 인한 윈도우의 오염을 최소화하기 위해, 적어도 두 개의 흡입관을 구비하는 흡입 장치(suction device)가 제공될 수 있으며, 바람직하게는 부품에 제공된 거칠기 제조를 위한 각각의 보어를 위해 분리된 흡입관이 제공될 수 있다.
상기 흡입 장치는 중앙 흡입 팬(suction fan)을 구비할 수 있으며, 상기 흡입 팬은 모든 흡입관과 연결되어 있다. 본 발명에 따라, 각각의 흡입관에는 폐쇄 장치(closure device), 예컨대 폐쇄 플랩(closure flap)이 배열될 수 있다. 기본적으로, 상기 흡입관은 폐쇄된 상태를 유지하며, 거칠기가 제조된 보어와 연결된 흡입관의 경우에만 상기 흡입관에 제공된 폐쇄 장치가 개방될 수 있다.
예를 들어, 상기 부품에 네 개의 보어가 제공되며, 단지 하나의 보어만 한 번에 거칠기 제조을 위해 제공될 경우, 세 개의 흡입관은 폐쇄되고, 단지 하나의 보어만 흡입 팬과 연결된다. 이로 인해, 상기 흡입 팬의 필요 성능이 최소화되며, 이때 흡입 장치의 작용이 약화 되지 않는다.
가공될 보어와 흡입관 사이의 전이 영역은 압력 손실이 최소화되도록 형성되어 있다. 상기 전이 영역은 예를 들어 컨퓨저(confuser) 또는 디퓨저(diffusor)로서 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 핸들링 장치(handling device)가 제공될 수 있으며, 상기 핸들링 장치는 가공이 완료된 부품을 본 발명에 따른 장치로부터 끄집어 내고, 새로운 부품을 부품 마운팅부에 제공한다. 부품 자체는 소위 색인 보어(index bore)를 구비할 수 있다. 선택적으로, 상기 부품이 기본 프레임(basic frame)에 마운팅 되고, 이러한 기본 프레임은 색인 보어를 구비할 수 있으며, 부품에 제공된 가공될 보어가 정확하게 배치되도록 상기 색인 보어는 본 발명에 따른 장치의 부품 마운팅부에 상호 보완적으로 배열된 핀(pin)과 함께 작용한다. 전술한 것은 보어 가공의 균일한 품질을 달성하기 위해 중요하다.
상기 빔 공구의 회전 축이 가공될 보어의 축과 일치하지 않을 경우, 스핀들 회전시 상기 레이저 빔의 초점은 가공될 보어의 표면에 이러한 레이저 빔이 닿을 때 다소 강하게 형성된다. 전술한 것에 대응하여, 상기 레이저 빔의 출력 밀도는 서로 다르며, 이것은 서로 다른 가공 결과를 야기한다. 이것은 바람직하지 못한 결과에 해당한다. 따라서, 상기 빔 공구의 스핀들 회전 축에 대해 보어의 매우 정확한 배치는 공정에 적합한 대량 생산을 위해 중요하다. 레이저 빔을 통한 본 발명에 따른 거칠기 제조의 특히 바람직한 장점은 배치의 정확성이 특히 많이 요구되지 않으며, 그 이유는 레이저 빔이 레일레이 길이(rayleigh length) 내에서 거의 일정한 강도를 갖기 때문이다. 상기 레일레이 길이는 공정 조건에 따라 대략 0.6 내지 0.8mm이다. 따라서, 충분한 배치 정확성은 ±0.3 내지 0.4mm이다. 그러한 정확성은 최신 공구를 통해 즉각적으로 달성될 수 있다.
상기 빔 공구가 X-축 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 상기 보어에 대해 스핀들이 매우 정확하게 배치될 수 있다. 가공될 부품과 관련된 보어의 배치가 제조 조건에 따라 편차가 발생할 경우, 전술한 것을 통해 이러한 편차가 보정될 수 있다. 가공될 보어의 중심에 대해 상기 빔 공구의 전술한 배치 정확성은 상기 빔 공구가 단지 X-축 방향으로만 이동하고 Y-축 방향으로 이동하지 않을 경우에도 문제없이 달성될 수 있다. 이로 인해, 비교적 단순하고 비용면에서 저렴한 본 발명에 따른 제조 장치의 구성이 제공될 수 있다.
본 발명은 전술한 청구항 가운데 하나의 청구항에 따른 장치를 통해 서브스트레이트의 표면 거칠기를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이러한 방법은 아래의 방법 단계, 즉:
- 표면 거칠기가 제조되어야 할 보어의 전면에 차폐 장치를 제공하는 단계,
- 스핀들을 보어 안쪽으로 삽입하는 단계, 및
- 스핀들이 회전하는 단계,
- 및/또는 스핀들(27) 및/또는 부품(11)이 Z-축 방향으로 이동하므로, 정해진 이송 운동을 하는 레이저 빔을 통해 나선형 형태 또는 나란히 놓여 있는 다수의 링 형태로 가공될 보어(61)의 표면에 거칠기가 제조되는 단계를 포함한다.
매우 단순한 이러한 방법으로 인해 상기 보어가 신속하고 공정에 적합하게 가공될 수 있다.
레이저 빔이 가공될 상기 보어의 개구 위로 이동 및 이러한 레이저 빔이 가공될 보어의 외부에 놓이는 경우에도 이러한 레이저 빔이 지속적으로 작동하도록 하는 것이 가능하며, 차폐물을 통해 레이저 빔을 커버 하는 것도 가능하기 때문에 레이저 빔이 작업장에서 작업하는 사람 또는 작업장에 있는 장비에 손상을 주지 않는다. 이것은 거칠기를 제조하기 위한 공정을 용이하게 한다. 추가로, 환기구 보어(ventilation bore) 또는 커넥팅 로드 바이올린(connecting rod violin)을 위한 틈새가 제공된 상태에서 전술한 보어가 가공되어야 할 경우, 중단되는 영역에서 레이저 빔 방사를 중단시킬 필요가 없으며, 그 이유는 가공될 보어의 표면보다 넓은 간격을 갖는 부품 표면에서 레이저 빔이 초점 이탈(defocusing)하기 때문이다. 이로 인해, 약해진 빔 세기(beam intensity) 때문에 전술한 곳에서 거칠기 공정이 실시되지 않는다.
선택적으로, 상기 레이저 빔은 거칠기가 제조될 표면에 이러한 레이저 빔이 닿을 경우 정확하게 작동 개시할 수 있다. 이로 인해, 에너지가 절약되고, 차폐물에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
전술한 차폐물은 레이저 빔이 초점 이탈된 상태로 상기 차폐물에 닿고, 따라서 상기 차폐물에 손상을 주지 않는 레이저 빔의 적은 출력 밀도가 유지되도록 상기 스핀들 및 빔 공구의 윈도우와 간격을 두고 배열된다.
또한, 흡입 장치는 레이저 가공시 잔류물과 뒤섞인 공기를 가공 상태에 있는 보어로부터 흡입하도록 제공된다. 이로 인해, 본 발명에 따른 장치의 주변에 있는 공기가 일차적으로 개선되고, 레이저 공구의 윈도우가 덜 오염된다. 전술한 것으로 인해, 거칠기 공정의 공정 안정성이 개선되고, 간격 즉, 레이저 빔의 출력이 측정되어야 하는 그러한 간격이 연장될 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 장치의 생산성을 향상시킨다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 정해진 간격에 따라, 예를 들어 정해진 가공 주기 또는 정해진 부품 수량에 따라 빔 품질의 하나 또는 복수의 매개 변수, 특히 레이저 빔의 출력 밀도가 측정되며, 이러한 측정 결과에 따라 가공이 바로 속행되거나, 또는 빔 공구의 윈도우가 세척되며, 이것은 레이저 빔의 성능을 다시 원래의 값으로 되돌리기 위한 것이다.
한편, 레이저 빔의 측정 결과에 따라 방법을 계속해서 진행하는 것은 최적의 생산성을 제공하고, 다른 한편 다량의 부품 수량에도 가공 결과가 일정하게 유지되도록 한다.
본 발명의 또 다른 장점 및 바람직한 실시 형태는 아래의 도면, 발명의 상세한 설명 및 특허 청구항을 통해 상세하게 설명된다. 도면, 발명의 상세한 설명 및 특허 청구항에 기재된 모든 특징은 본 발명에 따라 개별적으로, 또한 상호 임의적인 결합을 통해 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 전체를 도시하는 도면
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 빔 공구를 상세하게 도시하는 도면
도 4는 레이저 빔의 성능을 측정하기 위한 측정 장치를 개략적으로 도시하는 도면
도 5는 본 발명에 따른 세척 장치를 개략적으로 도시하는 도면
도 6은 본 발명에 따른 흡입 장치를 상세하게 도시하는 도면
도 7은 본 발명에 따른 핸들링 장치의 실시 예를 도시하는 도면
도 1은 본 발명에 따른 장치(1)의 실시 예를 등각도(isometric drawing)로 대략 단순화시켜 도시하고 있다.
상기 장치(1)에는 프레임(3) 및 스탠드(5)를 포함된다. 또한, 상기 장치(1)에는 상기 프레임(3)의 위에 배치되는 부품 마운팅부(7) 및 핸들링 장치(9)를 더 포함된다.
도 1에서 암시되고 있듯이 상기 핸들링 장치(9)는 교환 그리퍼(changing gripper)로서 형성될 수 있다.
본 실시 예에서, 부품(11)은 네 개의 실린더 보어를 구비한 내연 기관의 실린더 블록이다(도면부호 없음).
본 실시 예에서, 상기 스탠드(5)에는 두 개의 스핀들(27, spindle)이 베이스 플레이트(13)에 배열되어 있으며, 상기 스핀들은 X-축 방향으로 이동 및 배치될 수 있다. 이를 위해, 가이드 부와 구동 장치 및 측정 장치가 상기 베이스 플레이트(13)의 위치 측정을 위해 제공된다. 이러한 선형 가이드 시스템(linear guide system) 및 구동 장치는 선행 기술에 공지되어 있다. 따라서 상세하게 설명되지 않는다.
상기 스핀들(27)에는 빔 공구(33)가 배열된다. 상기 빔 공구(33)는 도 2 및 도 3과 관련하여 상세하게 설명된다.
상기 빔 공구(33)는 서로 독립적으로 작동하며, X-축과 Z-축을 따라 이동할 수 있다. 이로 인해, 동시에 또는 시간적 간격을 두고 하나 또는 복수의 부품(11)에 제공된 다수의 보어가 가공될 수 있다.
상기 빔 공구(33) 사이에는 출력 밀도 및 레이저 빔을 측정하기 위한 측정 장치(17)가 배열되어 있다. 상기 측정 장치는 도 4와 관련하여 상세하게 설명된다.
상기 스탠드(5)의 좌측 단부 대부분은 좌측 빔 공구(33)에 의해 커버 되어 있고, 세척 장치(19)가 제공된다. 상기 세척 장치는 도 5에서 상세하게 설명된다.
도 2는 도 1의 빔 공구(33)를 상세하게 도시하고 있다. 상기 빔 공구는 상기 스핀들(27)과 연결되어 있고, Z-축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(13)에는 선형 가이드 시스템(21)이 배치된다. 상기 선형 가이드 시스템은 선형 구동 장치 및 Z-축을 따라 빔 공구의 위치를 측정하기 위한 센서를 포함한다. 이러한 부품은 선행 기술에 공지되어 있고, 개관을 목적으로 하기 때문에 구체적으로 설명되지 않는다.
상기 선형 가이드 시스템(21)에는 캐리지(29)가 배열되어 있다. 상기 캐리지(29)는 Z-축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 캐리지(29)는 스핀들(27)을 위한 콜리메이터(25) 및 구동 장치(23)를 지지하고 있다. 본 실시 예에서, 상기 콜리메이터(25)는 각형 부재(22)를 통해 상기 캐리지(29)와 단단하게 체결된다.
상기 콜리메이터(25)에 빛을 공급하는 레이저 빔 광원과 광 도체 케이블은 상기 콜리메이터(25)를 잘 식별할 수 있도록 하기위해 도 2에 도시되지 않는다.
상기 콜리메이터(25)는 부분적으로 상기 스핀들(27) 쪽으로 돌출되고, 상기 스핀들은 회전 가능하게 상기 캐리지(29)에 고정된다. 상기 스핀들(27)을 위한 회전 구동 장치는 도면부호 (31)로 기재되어 있다. 상기 회전 구동 장치(31)는 마찬가지로 상기 캐리지(29)에 고정된다.
도 2를 참조하면, 상기 스핀들 하단에는 빔 공구(33)가 상기 스핀들(27)과 연결되어 있다. 도 2에 도시된 빔 공구(33)의 하단 단부에는 편향 장치 및 윈도우가 배열되어 있다( 도 3 참조). 도 2에서 상기 편향 장치와 윈도우는 상당 부분이 차폐 장치(35)에 의해 커버 되어 있다.
상기 차폐 장치(35)는 선형 가이드 시스템(21)의 별도의 캐리지(37)에 가이드 되며, 상기 빔 공구(33)와 무관하게 Z-축 방향으로 이동될 수 있다. 상기 차폐 장치(35)는 링 형태의 구조물이며, 이러한 구조물은 상기 스핀들(27) 및 빔 공구(33)의 종축에 대해 동심으로 배치될 수 있다. 상기 차폐 장치(35)는 바람직하게는 구리로 구성되며, 그 이유는 구리가 레이저 빔의 에너지를 매우 잘 흡수할 수 있고, 이러한 구리의 우수한 열 전도성 때문에 에너지가 신속하게 전달될 수 있기 때문이다.
도 3은 상기 스핀들(27)의 단부를 암시적으로 도시하고 있다. 상기 스핀들(27)은 플랜지(41)로 끝나며, 상기 플랜지에 빔 공구(33)가 고정되어 있다. 상기 빔 공구(33)는 부분적으로 절단된 상태로 도시되어 있다.
상기 빔 공구(33)에는 초점 조정 렌즈(39)가 배열되어 있다. 상기 초점 조정 렌즈(39)의 초점은 상기 콜리메이터(25)에 의해 정류(rectification)된 레이저 빔(55)의 빛을 빔 공구 외부에 놓여 있는 초점(F)을 향해 있다. 이러한 초점(F)이 있는 곳은 가공될 보어(61)의 표면에 해당한다.
상기 스핀들(27)과 빔 공구(33)가 Z-축을 중심으로 회전할 경우, 서클 형태 또는 링 형태로 제공된 보어 영역에 레이저 빔(55)이 닿게 되고, 본 발명에 따라 거칠기가 제조된다. 상기 스핀들(27)의 회전과 함께 상기 빔 공구(33)가 Z-축 방향으로 이동할 경우, 스크류 형태 또는 나선형 형태의 라인이 생성된다. 이러한 라인을 따라, 레이저 빔(55)의 초점이 가공될 보어(61) 위로 이동한다. 선택적으로, 보어 표면의 "링"이 가공될 수 있고, 이어서 빔 공구가 빔 공구(33)의 가공 너비를 중심으로 Z-축 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 과정은 가공될 보어(61)의 전체 표면에 거칠기가 제조될 때까지 반복적으로 실시된다.
가공될 보어(61)의 중심축과 스핀들(27)의 회전 축이 일치할 경우, 보어의 전체 원주에 레이저 빔이 균일하게 작용하고, 따라서 이러한 보어는 레이저를 통해 균일하게 가공될 수 있다.
이러한 이유에서, 상기 빔 공구(33)가 X-축 방향으로 이동 및 배치되는 것이 중요하다. 즉, 상기 빔 공구(33)의 회전 축은 가공될 보어(61)의 종축에 대해 최적으로 방향 설정될 수 있다. 필요할 경우, 전술한 것은 가공될 보어의 정확한 위치를 측정하는 측정 장치를 통해 실시될 수 있기 때문에 부품(11)에 있는 보어(61)가 제조를 제약하는 어떤 위치 공차를 갖더라도 최적의 가공 품질이 보장된다.
도 3에 상기 플랜지(41)가 도시되어 있다. 상기 플랜지(41)는 공구 스핀들(27)의 일부에 해당한다. 상기 플랜지(41)를 통해 빔 공구(33)가 상기 스핀들(27)과 나사로 체결된다. 상기 빔 공구(33)는 교체 가능하기 때문에 가공될 보어의 길이 및/또는 가공될 보어의 지름에 따라 가장 적합한 빔 공구(33)가 상기 스핀들(27)에 부착될 수 있다.
상단 조절 링(45), 하단 조절 링(47) 및 또 다른 조절 링(49)의 핀(43)을 통해 상기 초점 조정 렌즈(39)가 스핀들의 플랜지(41)에 대해 원하는 지점에 배치될 수 있다. 이로 인해, 초점(F)의 위치가 변할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔 공구(33)가 서로 다른 보어 지름에 맞게 제공될 수 있다. 일반적으로, 상기 스핀들(27)에 대한 초점(F)의 간격은 이러한 간격이 가공될 보어(61)의 표면과 일치하도록 결정된다.
스프링(51)이 온도 변화를 보상할 수 있기 때문에 초점 조정 렌즈(39)의 유격 없는 설치가 보장된다.
상기 빔 공구(33)의 하단 단부에는 편향 장치(53)가 배치된다. 상기 편향 장치(53)는 일례로 편향 미러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 편향 장치(53)는 프리즘을 포함할 수도 있다.
레이저 빔(55)은 초점 조정 렌즈(39)로부터 출발하여 이러한 레이저 빔이 초점(F)에 도달할 때까지 점점 얇아진다. 상기 초점(F)에서 레이저 빔의 출력 밀도가 가장 높다.
상기 레이저 빔(55)은 윈도우(57)를 통해 빔 공구(33)를 빠져나가며, 상기 윈도우는 전술한 레이저 빔을 위해 투명하게 제공되고, 불순물이 상기 빔 공구(33) 안으로 유입되는 것을 억제한다.
도 3에서 알 수 있듯이, 상기 빔 공구(33)의 상단 단부에는 실링 에어 유입구(59)가 도시되어 있다. 상기 실링 에어는 상기 빔 공구의 내부를 지나 이러한 빔 공구의 하단 단부까지 도달하며, 에어 커튼(air curtain)이 윈도우(57)의 바깥면에 제공되기 때문에 어떠한 불순물도 윈도우(57)의 표면에 도달하지 않거나, 또는 단지 매우 적은 불순물만 상기 윈도우 표면에 도달하도록 노즐(도 3에 도시되어 있지 않음)을 통해 상기 실링 에어가 전술한 빔 공구의 하단 단부에서 배출된다. 불순물이 상기 윈도우(57)에 퇴적될 경우, 그러한 불순물은 초점(F)에서 레이저 빔의 출력 밀도 및 성능을 감소시키고, 이와 함께 빔 공구의 작동 결과를 악화시킬 수 있다. 따라서, 상기 실링 에어 유입구(59)는 공정의 안정성을 증가시키기 위한 중요한 수단이다.
도 3은 상기 보어(61)를 매우 개략적으로 도시하고 있다. 도 3에서 알 수 있듯이, 상기 보어(61)의 종축과 스핀들(27) 및 빔 공구(33)의 종축이 서로 동 축으로 뻗어 있고, 초점(F)은 상기 보어(61)의 표면이 놓이는 지점에 위치할 수 있다.
상기 빔 공구(33)가 360°로 한 번 회전할 경우, 서클 트랙(circle track) 위의 초점(F)은 보어(61) 위로 한 번 이동하고, 상기 보어의 원하는 표면 거칠기가 제조되도록 한다. 상시 빔 공구의 회전 운동이 Z-축 방향의 이송 방향과 결합할 경우, 스크류 라인, 즉 상기 스크류 라인에서 초점(F)이 상기 보어(61)의 위로 이동하기 때문에 상기 보어(61)의 전체 표면에 거칠기가 제조될 수 있다. 당연히, 상기 스핀들(27)의 이송 속도 및 회전수가 서로 일치하기 때문에 상기 보어(61)의 전체 표면에 거칠기가 제조될 수 있다.
상기 레이저 빔(55)의 성능이 초점(F)에서 일정하게 유지되도록 하기 위해 본 발명에 따른 장치(1)는 측정 장치(63)가 제공된다. 상기 측정 장치는 일례로 전술한 스탠드(5)에 배열될 수 있다.
도 4는 그러한 측정 장치(63)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 측정 장치의 측정 필드(measuring field)는 도면부호 (65)로 기재되어 있다. 상기 레이저 빔(55)은 직교(orthogonal) 상태로 상기 측정 필드(65)에 닿도록 제공된다. 이러한 이유에서, 상기 측정 장치(63)는 기울어진 상태로 제공된다.
상기 측정 장치(63)는 이중 화살표(67) 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 빔 공구의 윈도우 및 측정 필드(65)에서 간격(R)이 조절될 수 있다. 도 4에 도시된 위치에서 상기 측정 장치(63)는 가공 범위 외부, 즉 베이스 플레이트(13) 후방에 제공되어 있다. 상기 레이저 빔(55)의 성능이 측정되어야 할 경우, 도 4에 도시된 상기 측정 장치(63)는 전술한 간격(R)이 원하는 값을 가질 때까지 이중 화살표(67) 방향의 우측 상단 쪽으로 이동한다. 이때, 주의해야 할 것은 상기 측정 필드(65)가 레이저 빔의 초점(F)에 놓이지 않도록 하는 것이며, 그 이유는 이러한 측정 필드(65)가 손상될 정도로 레이저 빔(55)의 출력 밀도가 높기 때문이다.
따라서, 상기 측정 필드(65)는 레이저 빔(55)이 최대 출력 밀도로 측정 필드(65)에 닿는 것이 아니라, 상기 측정 필드(65)의 손상을 초래하지 않는 출력 밀도를 갖도록 배치될 수 있다.
상기 측정 필드(65)에서 레이저 빔(55)의 출력 밀도가 결정된다. 상기 출력 밀도가 정해진 한계 값 미만일 경우, 상기 윈도우(57)에 많은 불순물이 쌓이고, 이 경우 상기 윈도우(57)는 세척되어야 한다.
도 5는 전술한 것에 적합한 세척 장치(69)를 도시하고 있다. 상기 세척 장치(69)는 개구(73)를 구비한 하우징(71)을 포함한다. 또한, 세척제, 바람직하게는 드라이아이스를 위한 공급 구(feed opening)가 제공되어 있다.
상기 세척 장치(69)는 X-축 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 레이저가 보어의 거칠기를 제조할 경우 이러한 세척 장치(69)는 빔 공구(33)의 작동 범위 외부에 제공된다. 도 5는 상기 세척 장치(69)의 위치를 도시하고 있으며, 이러한 위치에서 빔 공구(33) 및 윈도우(57)는 빔 공구(33)의 하단 단부에서 세척될 수 있다. 상기 윈도우(57)는 상기 하우징(71)의 개구(73)에 도시되어 있다.
상기 윈도우(57)가 세척되어야 할 경우, 빔 공구(33)는 상기 하우징(71) 안쪽으로 더 깊이 삽입된다. 상기 윈도우(57)는 상기 공급 구(75)를 통해 하우징(71)의 내부에 도달한 세척제에 의해 세척되도록 제공된다. 특히 바람직하게는, 세척제로서 드라이아이스가 사용되며, 그 이유는 이러한 드라이아이스가 매우 우수한 세척 작용을 하고, 잔여물 없이 증발하기 때문이다. 남아 있는 불순물은 아래쪽으로 떨어져 상기 하우징(71)의 하단 단부에 집결 및 배출될 수 있다.
상기 윈도우(57)가 균일하게 세척되도록 하기 위해, 바람직하게는 세척 과정이 진행되는 동안 상기 빔 공구(33)는 진동 상태로 Z-축 방향으로 이동 및/또는 Z-축을 중심으로 회전할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 흡입 장치의 일부를 도시하고 있다. 본 실시 예에서, 네 개의 보어(61)가 실린더 보어(부품)에 제공된다. 상기 보어(61)의 하단 단부에는 각각 흡입관(77)이 제공되어 있다. 상기 각각의 흡입관(77)에는 폐쇄 장치(79)가 일례로 폐쇄 플랩의 형태로 제공되어 있다.
부품(11)의 개별 보어(61)에는 상기 흡입관(77)이 지정되어 있다. 예를 들어, 우측 두 번째 보어에서 레이저 가공이 실시될 경우, 상기 흡입관(77)의 폐쇄 장치(79)가 개방되고, 레이저 가공이 진행되는 동안 발생한 증기 및 불순물은 흡입관(77)을 통해 흡입될 수 있다.
도 6에 도시된 흡입관(77)의 상단 단부(84)는 상기 보어(61)와 흡입관(77) 사이의 압력 손실이 최소화되도록 컨퓨저(confuser)로서 형성되어 있다.
도 6에 도시된 실시 예에 따른 또 다른 보어(61)의 레이저 가공이 동일한 시간에 실시되지 않기 때문에, 관련된 흡입관(77)의 폐쇄 장치(69)는 폐쇄된다. 이로 인해, 흡입 팬(suction fan)의 필요한 체적 유량 및 에너지 수요가 감소 되고, 도 6에 도시된 우측 두 번째 보어에서 불순물 흡입이 효과적으로 실시된다.
도 7은 핸들링 장치(81)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 핸들링 장치는 교환 그리퍼로서 실시된다. 부품(11)은 받침대(83)를 통해 부품 마운팅부(7)에 제공되며, 인덱스 장치를 통해 정확하게 배치된다. 상기 부품(11)이 가공되고 난 후, 이러한 부품은 전술한 핸들링 장치(81)에 의해 부품-마운팅부(7)로부터 제거되고, 가공되지 않은 새로운 부품(11)이 상기 부품-마운팅부(7)에 제공된다.
1 : 장치 11 : 부품
13 : 베이스플레이트 17 : 측정장치
19 : 세척장치 27 : 스핀들
33 : 빔 공구

Claims (28)

  1. 프레임(3);
    스탠드(5);
    상기 프레임(3)의 상측에 배치되는 부품-마운팅부(7);
    상기 스탠드(5) 상에 배열되는, 적어도 하나의 베이스 플레이트(13); 및
    상기 베이스 플레이트(13) 상에 빔 공구(33)의 회전 축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 하나의 캐리지(29,37)를 포함하며,
    상기 캐리지(29,37)는, 서로에게 독립적으로 이동 가능한, 제 1 캐리지(29) 및 제 2 캐리지(27)를 포함하고,
    상기 제 1 캐리지(29)는,
    적어도 하나의 콜리메이터(25);
    회전 구동하는 적어도 하나의 스핀들(27); 및
    각각의 스핀들(27)에 고정되는 빔 공구(33)를 포함하며,
    상기 빔 공구(33)는,
    초점 조정 렌즈(39) 또는 초점 렌즈; 및
    편향 장치(53)를 포함하며,
    상기 편향 장치(53)는, 상기 콜리메이터(25)에 대해 반대쪽에 놓여 있는 빔 공구(33)의 단부에 배치되고,
    상기 초점 조정 렌즈(39) 또는 초점 렌즈는, 상기 콜리메이터(25)와 상기 편향 장치(53) 사이에 배치되고, 상기 빔 공구(33)와 함께 회전 운동하며,
    상기 제 2 캐리지(37)는, 상기 스핀들(27)과 동축으로 배치되어 상기 빔 공구(33)의 회전 축 방향을 따라 이동 위치할 수 있는 차폐 장치(35)를 포함하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 공구(33) 및 가공될 부품(11)은 서로 상기 빔 공구의 회전 축 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 베이스 플레이트(13)는, X-축 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 가이드 되는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 편향 장치(53)는 미러 및 프리즘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜리메이터(25)의 종축 및 상기 표면을 거칠게 하기 위한 장치의 Z-축은, 0°내지 90°의 각(angle)을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜리메이터(25)의 배출구와 상기 빔 공구(33) 사이에는 미러 및 프리즘 중 적어도 어느 하나가 배열되며,
    상기 미러 또는 상기 프리즘은, 레이저 빔을 Z-축에 대해 평행하게 하는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜리메이터(25)에 대해 반대쪽에 놓여 있는 스핀들(27)의 단부에는, 레이저 빔(55)을 위한 투명 윈도우(57)가 제공되며,
    상기 스핀들(27)은,
    적어도 하나의 실링 에어 채널(59); 및
    실링 에어를 위한 배출구를 포함하고,
    상기 배출구로부터 배출된 실링 에어는, 상기 윈도우(57)의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 공구(33)는 냉각 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜리메이터(25)는 광 도체 케이블을 통해 레이저 빔 광원과 연결되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 장치(35)는, Z-축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 가이드 되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠드(5) 또는 프레임(3)에는,
    상기 빔 공구(33)의 윈도우(57)로부터 방사된 레이저 빔(55)을 측정하기 위한 측정 장치(63)가 제공되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 장치(63)는 상기 측정 장치(63)와 스핀들(27) 사이의 간격(R)이 조절될 수 있도록 가이드 부에 가이드 되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠드(5) 또는 프레임(3)에는 세척 장치(69)가 배열되어 있으며,
    상기 세척 장치(69)는 하우징을 구비하며,
    상기 하우징은,
    적어도 하나의 개구(73); 및
    CO2를 함유하는 가스, 액체 또는 드라이아이스로 구성되는 세척제를 위해 제공된 적어도 하나의 공급 구(75)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 개구(73)는, 상기 스핀들(27)의 적어도 하나의 윈도우(57)가 하우징(71)에 디핑(dipping)되도록 하는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 세척 장치(69)는, 가이드 부에 가이드 되며,
    상기 세척 장치(69)는 상기 스핀들(27)의 종축에 대해 동 축으로 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    가공될 보어(61)에 대해 상기 빔 공구(33)를 배치 시킬 수 있는 정확성에 대한 값은, 레이저 빔(55)의 래비린드 길이보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠드(5) 또는 프레임(3)에는 흡입 장치가 제공되며,
    상기 흡입 장치는
    적어도 두 개의 흡입관(77); 및
    모든 흡입관(77)과 연결되는 흡입-팬을 포함하며,
    상기 흡입관(77)은 부품(11)에 제공된 거칠기가 제조될 각각의 보어(61)를 위해 분리되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 각각의 흡입관(77)에는, 제어 가능한 폐쇄 장치가 구비되며,
    상기 폐쇄 장치는, 폐쇄 플랩(79)이 구비되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면을 거칠게 하기 위한 장치는, 핸들링 장치(81)를 더 포함하며,
    상기 핸들링 장치(81)는,
    가공될 부품(11)을 상기 장치의 작동 범위로 이동시키고,
    가공된 부품(11)을 상기 장치의 작동 범위로부터 이동시키는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 핸들링 장치(81)는 교환 그리퍼로서 형성되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 10 항 및 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따르는 표면을 거칠게 하기 위한 장치를 통해 표면을 거칠게 하기 위한 방법에 있어서,
    표면 거칠기가 제조되어야 할 보어(61)에 차폐 장치(35)를 제공하는 단계;
    빔 공구(33)를 보어(61) 안쪽으로 삽입하는 단계; 및
    상기 빔 공구(33)의 회전 및 상기 빔 공구(33)가 Z-축 방향으로 이송 운동하는 단계를 포함하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    전체 거칠기 과정이 진행되는 동안 레이저 빔 광원이 작동되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    전체 보어(61) 또는 상기 보어(61)의 원하는 부분의 거칠기가 제조될 경우 레이저 빔 광원은 차단되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 스탠드 또는 프레임에 제공되는 흡입 장치는 레이저 가공시 잔류물과 뒤섞인 공기를 가공이 진행되는 동안 가공 상태의 보어(61)로부터 흡입하는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    가공 상태에 있는 하나 또는 복수의 보어(61)로부터 단지 공기만 흡입되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 스핀들(27)의 끝에 있는 적어도 하나의 윈도우(57)는 규칙적인 간격을 두고 측정 장치(63)의 작동 범위로 이동하며, 이어서 상기 윈도우(57)로부터 방사된 레이저 빔(55)이 측정되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 레이저 빔(55)의 측정 결과에 따라 상기 빔 공구(33)의 윈도우(57)는 중간에 실시되는 세척 단계 없이 상기 보어(61)의 거칠기 제조을 위해 바로 다시 사용되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 레이저 빔(55)의 측정 결과에 따라 상기 빔 공구(33)의 윈도우(57)가 세척되는 것을 특징으로 하는 표면을 거칠게 하기 위한 방법.
KR1020187025629A 2016-02-29 2017-02-17 서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법 KR102186359B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103578.5A DE102016103578B4 (de) 2016-02-29 2016-02-29 Vorrichtung und Verfahren zum Aufrauen von Substraten
DE102016103578.5 2016-02-29
PCT/EP2017/053668 WO2017148716A2 (de) 2016-02-29 2017-02-17 Vorrichtung und verfahren zum aufrauen von substraten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180119591A KR20180119591A (ko) 2018-11-02
KR102186359B1 true KR102186359B1 (ko) 2020-12-04

Family

ID=58094422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187025629A KR102186359B1 (ko) 2016-02-29 2017-02-17 서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11364571B2 (ko)
EP (1) EP3423229A2 (ko)
KR (1) KR102186359B1 (ko)
CN (1) CN108698162B (ko)
DE (2) DE102016103578B4 (ko)
MX (1) MX2018010368A (ko)
WO (1) WO2017148716A2 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019108096A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Alpha Laser Gmbh Werkstückbearbeitung mittels Laserstrahlung
DE102018107663A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Alpha Laser Gmbh Werkstückbearbeitung mittels Laserstrahlung
DE102018107662A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Alpha Laser Gmbh Werkstückbearbeitung mittels Laserstrahlung
DE102018107666A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Alpha Laser Gmbh Werkstückbearbeitung mittels Laserstrahlung
CN109514094B (zh) * 2018-11-06 2021-05-25 山东普瑞德智能装备有限公司 一种激光切割机
CN109202295B (zh) * 2018-11-21 2020-07-21 衡阳市光纤技术产学研管理有限公司 数字化光纤激光毛化机床
DE102019105295B4 (de) 2019-03-01 2021-04-01 Gehring Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von aufgerauten Oberflächen
CN110153708B (zh) * 2019-04-25 2020-06-05 孙树峰 一种激光-喷射液束自生磨粒流复合加工头及工作方法
DE102019119466A1 (de) * 2019-07-18 2021-01-21 Laser Zentrum Hannover E.V. Vorrichtung zur Laser-Strukturierung einer Oberfläche einer Durchgangsöffnung in einem Bauteil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004360072A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 General Electric Co <Ge> ミストを減少させたレーザショックピーニング
DE19809367B4 (de) 1998-03-05 2007-04-05 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Kolbenlaufbahnen
JP2008509819A (ja) * 2004-08-16 2008-04-03 ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター 材料加工方法および装置
US20110120981A1 (en) * 2009-09-25 2011-05-26 Agie Charmilles Sa Laser machining machine
DE102013224207B4 (de) 2013-11-27 2016-08-18 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Laserbearbeitungsmaschine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4178632A (en) * 1978-03-06 1979-12-11 Cincinnati Milacron Inc. Method for controlling the operation of a computer operated robot arm
US5004890A (en) * 1990-02-20 1991-04-02 Amada Company, Limited Method of evaluating quality of a laser beam in a laser processing machine
JPH0557549A (ja) * 1991-08-27 1993-03-09 Yamazaki Mazak Corp レーザ複合加工機
US6163010A (en) * 1996-10-25 2000-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for laser cutting materials
DE19826138B4 (de) * 1998-04-17 2007-06-28 NU TECH Gesellschaft für Lasertechnik Materialprüfung und Meßtechnik mbH Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks mit einer verschleißbeständigen Oberfläche
JPH11314189A (ja) * 1998-04-28 1999-11-16 Amada Co Ltd レーザ加工方法およびその方法に用いるレーザ加工ヘッド
JP3518723B2 (ja) * 1998-05-25 2004-04-12 トヨタ自動車株式会社 肉盛方法
DE19909390C1 (de) * 1999-03-04 2000-11-09 Fraunhofer Ges Forschung Bearbeitungskopf und Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken mittels Laserstrahl
AT410067B (de) * 2000-11-16 2003-01-27 Fronius Schweissmasch Prod Vorrichtung für einen laser-hybrid-schweissprozess
DE10032082A1 (de) 2000-07-01 2002-01-10 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer Innenfläche einer zylinderförmigen Bohrung
KR100354044B1 (ko) * 2000-10-26 2002-09-28 현대자동차주식회사 레이저 장치용 옵틱 헤드
US6462302B1 (en) * 2001-04-05 2002-10-08 Bar Code Bullet Industries, Llc Rifled weapon barrel engraver and scanner
JP2006117994A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd 溶射前処理方法およびエンジンのシリンダブロック
DE202005005905U1 (de) * 2005-04-07 2005-06-16 Gehring Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Erzeugung von Vertiefungen in den zylindrischen Innenflächen von Bohrungen mit einem Laserstrahl
DE102005019757A1 (de) 2005-04-28 2006-11-02 Sms Elotherm Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Flächen metallischer Bauelemente mittels Laserstrahls
JP5098513B2 (ja) * 2007-08-17 2012-12-12 日産自動車株式会社 溶射前下地洗浄方法および装置
US7789238B2 (en) * 2007-09-27 2010-09-07 Rubbermaid Incorporated Storage bin and lid assembly
PL2414130T5 (pl) * 2009-03-30 2019-10-31 Boegli Gravures Sa Sposób i urządzenie do strukturyzowania powierzchni obiektu litego z twardą powłoką pierwszym laserem o impulsach w zakresie nanosekundowym i drugim laserem o impulsach w zakresie piko- lub femtosekundowym; folia opakowaniowa
DE102009051717A1 (de) 2009-11-02 2011-05-05 Daimler Ag Verfahren zum thermischen Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils
US20130209745A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 National Research Council Of Canada Method of coating of a substrate with a thermal spray coating material and coated substrate formed thereby
CN203265910U (zh) * 2013-03-25 2013-11-06 武汉市凯瑞迪激光技术有限公司 固体激光珩磨加工装置
DE102014207264A1 (de) 2013-04-16 2014-10-16 Audi Hungaria Motor Kft. Laseraktiviertes Beschichten von Zylinderlaufbahnen
US20160376690A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 GM Global Technology Operations LLC Phosphating or anodizing for improved bonding of thermal spray coating on engine cylinder bores

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809367B4 (de) 1998-03-05 2007-04-05 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Kolbenlaufbahnen
JP2004360072A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 General Electric Co <Ge> ミストを減少させたレーザショックピーニング
JP2008509819A (ja) * 2004-08-16 2008-04-03 ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター 材料加工方法および装置
US20110120981A1 (en) * 2009-09-25 2011-05-26 Agie Charmilles Sa Laser machining machine
DE102013224207B4 (de) 2013-11-27 2016-08-18 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Laserbearbeitungsmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP3423229A2 (de) 2019-01-09
KR20180119591A (ko) 2018-11-02
WO2017148716A3 (de) 2017-10-26
DE102016103578A1 (de) 2017-08-31
US20210213566A1 (en) 2021-07-15
MX2018010368A (es) 2018-12-06
CN108698162A (zh) 2018-10-23
US11364571B2 (en) 2022-06-21
DE202016008441U1 (de) 2017-12-20
CN108698162B (zh) 2021-05-14
DE102016103578B4 (de) 2021-08-12
WO2017148716A2 (de) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102186359B1 (ko) 서브스트레이트를 거칠게 하기 위한 장치 및 방법
US6791061B2 (en) Optical machining device
US11858068B2 (en) Laser metal deposition head
KR102054697B1 (ko) 공작물의 금속 코팅 장치 및 방법
US11135772B2 (en) Additive-manufacturing head and manufacturing machine
EP0206027A2 (en) End-of-arm tooling carousel apparatus for use with a robot
CN204825050U (zh) 一种内孔用激光熔覆头
CN108941939B (zh) 基于熔池飞溅检测的闭环激光加工质量控制方法
US20080127891A1 (en) Concave laser-resurfaced part, method and device for producing it
EP0540745A1 (en) Laser processing device
KR20200052312A (ko) 시준 광학계를 자동으로 변경하기 위한 디바이스를 가지는 광학 모듈
JP6701186B2 (ja) 光学ユニットを取外し可能に収容するための取外し可能シースを備える汚染環境内での使用に適したレーザ光線放射デバイス
CN110923706A (zh) 一种基于3d打印的激光熔覆装置及其喷嘴
CN211445900U (zh) 圆筒内壁激光熔覆头
KR20200052311A (ko) 레이저 기계 가공 머신을 위한 교체식 광학 모듈
RU2655402C2 (ru) Установка для лазерной обработки внутренней поверхности изделия
CN212560434U (zh) 一种基于3d打印的激光熔覆装置及其喷嘴
KR102457577B1 (ko) 분할 코어 코일 탈피장치
CN218743676U (zh) 除尘结构及激光清洗装置
CN113543926A (zh) 产生粗糙化表面的方法和设备
CN219503926U (zh) 振镜装置及激光加工设备
KR102388332B1 (ko) 공냉식 촬영장치 냉각 시스템
US20230286068A1 (en) System for cooling a cutting wire
US20240102120A1 (en) Method for laser hardening of a card wire
US20230241716A1 (en) Cross-jet nozzle for laser processing head

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right