[發明專利]使用在二個維度中重復掃描的能量射束進行焊接的方法和系統

有效

• 申請號: 201780064921.6
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109843498B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 喬斯·胡安·加維隆多佩納爾瓦
• 申請（專利權）人: ETXE-TAR有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/34;B23K26/211;B23K26/082
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃霖;王艷江

1.一種用于在至少第一部件(101)與第二部件(102)之間建立焊接連結部的方法，所述方法包括將能量射束(2)投射到所述部件之間的接口區域(103)上的步驟，

其中，將所述能量射束(2)投射到所述接口區域(103)上以在所述接口區域(103)上產生主光斑，并且其中，所述能量射束根據掃描圖案在兩個維度上重復掃描以在物體上建立有效光斑(21)，所述有效光斑(21)具有二維能量分布，

其中，所述有效光斑(21)在所述接口區域(103)上沿著軌跡(104)移位以使所述第一部件(101)和所述第二部件(102)的配合部分逐漸熔化，從而形成所述焊接連結部(105)，

其中，在所述有效光斑(21)沿著所述軌跡(104)的移位期間，所述有效光斑(21)的所述二維能量分布被動態地調整，

其中，在所述有效光斑(21)沿著所述軌跡的移位的至少一部分期間，所述二維能量分布相對于平行于所述軌跡延伸穿過所述有效光斑的任何線是不對稱的，

并且其中：

所述二維能量分布被動態地調整成使得所述二維能量分布在所述有效光斑(21)位于與所述部件中的一個部件中的凹口、開口、通孔或突起相鄰的區域中時相比于在所述有效光斑(21)相應地位于遠離所述凹口、所述開口、所述通孔或所述突起的區域中時是不同的，或者

所述二維能量分布根據所述兩個部件中的至少一個部件在所述接口區域(103)中的厚度和/或材料的變化而被動態地調整，或者

所述二維能量分布被動態地調整成使得所述二維能量分布在所述軌跡(104)的彎曲部分處相比于在所述軌跡的直線部分處是不同的。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述有效光斑(21)沿著所述軌跡的移位的至少一部分期間，所述二維能量分布還相對于垂直于所述軌跡延伸穿過所述有效光斑的任何線是不對稱的。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述有效光斑(21)沿著所述軌跡的移位的至少一部分期間，所述二維能量分布相對于延伸穿過所述接口區域中的所述有效光斑的任何線是不對稱的。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述有效光斑中的平均能量密度在所述軌跡(104)的一側相比于在所述軌跡(104)的另一側更高。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述軌跡(104)的一側的最大功率水平高于所述軌跡(104)的另一側的最大功率水平。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述有效光斑中的平均能量密度在所述有效光斑的前半部中相比于在所述有效光斑的后半部中更高。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述有效光斑的前半部中的最大功率水平高于所述有效光斑的后半部中的最大功率水平。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述有效光斑中的平均能量密度在所述有效光斑的后半部中相比于在所述有效光斑的前半部中更高。

9.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述移位的所述部分期間，所述二維能量分布使得所述有效光斑的后半部中的最大功率水平高于所述有效光斑的前半部中的最大功率水平。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其中，下述各者中的至少一者：

-所述能量射束的功率，

-所述掃描圖案，以及

-所述主光斑沿著所述掃描圖案的至少一部分移動的速度，

響應于所述能量射束(2)與所述接口區域(103)的通過所述有效光斑(21)被加熱的一部分之間的角度的變化而被調整。

11.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述方法附加地包括材料的添加。