利用熔剂对反射性金属的激光金属加工制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是于2014年7月28日提交的美国申请号14/341888(代理人案号2013P12177US01)的部分继续申请，并且要求美国临时申请号61/859317(代理人案号2013P12177US)的2013年7月29日申请日的权益，其均通过引用整体并入本文。
本申请一般地涉及材料技术，并且更特别地涉及金属如铜、铝和银的激光加工，所述金属是光反射性的，因此不容易通过某些激光频率熔融。
技术介绍
使用能量束作为焊接的热源是周知的。然而，激光作为热源的效率有时候可能受到材料的光学性质的限制。尽管黑色金属容易吸收适于当前激光焊接技术的宽波长范围内的光，但是更加反射性的金属如铜、铝和银经常需要使用特定的激光以能够进行激光加工。该问题示出在图1中，图1绘出各种常见金属的光吸收率相对光子波长的图。如曲线8和10所示的，铁和钢容易吸收由许多常用的激光源发出的光子，所述激光源包括503nm“绿色”Nd:YAG激光12，1.06μmNd:YAG激光14，5.4μmCO激光16和10.6μmCO2激光18。然而，金属银2、铜4和铝6的吸收率图表明这些金属无法显著地吸收波长大于约1μm的光子。如关于银2的图中所示的，该金属仅吸收由“绿色”Nd:YAG激光12(503nm)发出的一小部分的光。这非常严重地限制了使用激光加热来加工银，因为“绿色”Nd:YAG激光仅能够递送使用更高频率的激光(例如CO激光16和CO2激光18)的可用功率的一部分。关于铜4的图表明该金属容易吸收由“绿色”Nd:YAG激光12(503nm)发出的光，但是只很少地吸收1.06μmNd:YAG激光14，并且...
【技术保护点】
一种方法，包括通过向与反射性金属接触的熔剂层施加激光束来加热所述反射性金属，其中所述熔剂为粉状熔剂组合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 US 14/341,888;2014.10.07 US 14/507,9161.一种方法，包括通过向与反射性金属接触的熔剂层施加激光束来加热所述反射性金属，其中所述熔剂为粉状熔剂组合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂层的厚度为约1mm至约10mm。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉状熔剂组合物的粒径为约0.005mm至约5mm的直径。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光束的频率大于1μm。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述反射性金属选自铜、铝和银。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述反射性金属是粉状填充材料的形式。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉状熔剂组合物包含以下中的至少一种：(i)金属氧化物；(ii)金属卤化物；(iii)金属含氧酸盐；和(iv)金属碳酸盐。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉状熔剂组合物包含以下中的至少一种：(i)选自以下的金属氧化物：Li2O，BeO，B2O3，B6O，MgO，Al2O3，SiO2，CaO，Sc2O3，TiO，TiO2，Ti2O3，VO，V2O3，V2O4，V2O5，Cr2O3，CrO3，MnO，MnO2，Mn2O3，Mn3O4，FeO，Fe2O3，Fe3O4，CoO，Co3O4，NiO，Ni2O3，Cu2O，CuO，ZnO，Ga2O3，GeO2，As2O3，Rb2O，SrO，Y2O3，ZrO2，NiO，NiO2，Ni2O5，MoO3，MoO2，RuO2，Rh2O3，RhO2，PdO，Ag2O，CdO，In2O3，SnO，SnO2，Sb2O3，TeO2，TeO3，Cs2O，BaO，HfO2，Ta2O5，WO2，WO3，ReO3，Re2O7，PtO2，Au2O3，La2O3，CeO2，Ce2O3及其混合物；(ii)选自以下的金属卤化物：LiF，LiCl，LiBr，Lil，Li2NiBr4，Li2CuCl4，LiAsF6，LiPF6，LiAlCl4，LiGaCl4，Li2PdCl4，NaF，NaCl，NaBr，Na3AlF6，NaSbF6，NaAsF6，NaAuBr4，NaAlCl4，Na2PdCl4，Na2PtCl4，MgF2，MgCl2，MgBr2，AlF3，KCl，KF，KBr，K2RuCl5，K2lrCl6，K2PtCl6，K2PtCl6，K2ReCl6，K3RhCl6，KSbF6，KAsF6，K2NiF6，K2TiF6，K2ZrF6，K2Ptl6，KAuBr4，K2PdBr4，K2PdCl4，CaF2，CaF，CaBr2，CaCl2，Cal2，ScBr3，ScCl3，ScF3，Scl3，TiF3，VCl2，VCl3，CrCl3，CrBr3，CrCl2，CrF2，MnCl2，MnBr2，MnF2，MnF3，Mnl2，FeBr2，FeBr3，FeCl2，FeCl3，Fel2，CoBr2，CoCl2，CoF3，CoF2，Col2，NiBr2，NiCl2，NiF2，Nil2，CuBr，CuBr2，CuCl，CuCl2，CuF2，Cul，ZnF2，ZnBr2，ZnCl2，Znl2，GaBr3，Ga2Cl4，GaCl3，GaF3，Gal3，GaBr2，GeBr2，Gel2，Gel4，RbBr，RbCl，RbF，Rbl，SrBr2，SrCl2，SrF2，Srl2，YCl3，YF3，Yl3，YBr3，ZrBr4，ZrCl4，Zrl2，YBr，ZrBr4，ZrCl4，ZrF4，Zrl4，NbCl5，NbF5，MoCl3，MoCl5，Rul3，RhCl3，PdBr2，PdCl2，Pdl2，AgCl，AgF，AgF2，AgSbF6，Agl，CdBr2，CdCl2，Cdl2，InBr，InBr3，InCl，InCl2，InCl3，InF3，Inl，Inl3，SnBr2，SnCl2，Snl2，Snl4，SnCl3，SbF3，Sbl3，CsBr，CsCl，CsF，Csl，BaCl2，BaF2，Bal2，BaCoF4，BaNiF4，HfCl4，HfF4，TaCl5，TaF5，WCl4，WCl6，ReCl3，ReCl5，IrCl3，PtBr2，PtCl2，AuBr3，AuCl，AuCl3，Aul，KAuCl4，LaBr3，LaCl3，LaF3，Lal3，CeBr3，CeCl3，CeF3，CeF4，Cel3及其混合物；(iii)选自以下的金属含氧酸盐：LiIO3、LiBO2、Li2SiO3、LiClO4、Na2B4O7、NaBO3、Na2SiO3、NaVO3、Na2MoO4、Na2SeO4、Na2SeO3、Na2TeO3、K2SiO3、K2CrO4、K2Cr2O7、CaSiO3、BaMnO4及其混合物；(iv)选自以下的金属碳酸盐：Li2CO3、Na2CO3、NaHCO3、MgCO3、K2CO3、CaCO3、Cr2(CO3)3、MnCO3、CoCO3、NiCO3、CuCO3、Rb2CO3、SrCO3、Y2(CO3)3、Ag2CO3、CdCO3、In2(CO3)3、Sb2(CO3)3、C2CO3、BaCO3、La2(CO3)3、Ce2(CO3)3、NaAl(CO3)(OH)2及其混合物。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉状熔剂组合物包含：(A)选自Sc2O3、Cr2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、La2O3、Ce2O3、Al2O3和CeO2的至少一种；和(B)以下中的至少一种：(i)选自以下的金属氧化物：Li2O，BeO，B2O3，B6O，MgO，SiO2，CaO，TiO，Ti2O3，VO，V2O3，V2O4，V2O5，CrO3，MnO，MnO2，Mn2O3，Mn3O4，FeO，Fe2O3，Fe3O4，CoO，Co3O4，NiO，Ni2O3，Cu2O，CuO，ZnO，Ga2O3，GeO2，AS2O3，Rb2O，SrO，ZrO2，NiO，NiO2，Ni2O5，MoO3，MoO2，RuO2，Rh2O3，RhO2，PdO，Ag2O，CdO，In2O3，SnO，SnO2，Sb2O3，TeO2，TeO3，Cs2O，BaO，Ta2O5，WO2，WO3，ReO3，Re2O7，PtO2，Au2O3及其混合物；(ii)选自以下的金属卤化物：LiCl，LiBr，Lil，Li2NiBr4，Li2CuCl4，LiAlCl4，LiGaCl4，Li2PdCl4，NaCl，NaBr，NaAuBr4，NaAlCl4，Na2PdCl4，Na2PtCl4，MgCl2，MgBr2，KCl，KBr，K2RuCl5，K2lrCl6，K2PtCl6，K2PtCl6，K2ReCl6，K3RhCl6，K2Ptl6，KAuBr4，K2PdBr4，K2PdCl4，CaBr2，CaCl2，Cal2，ScBr3，ScCl3，Scl3，VCl2，VCl3，CrCl3，CrBr3，CrCl2，MnCl2，MnBr2，Mnl2，FeBr2，FeBr3，FeCl2，FeCl3，Fel2，CoBr2，CoCl2，Col2，NiBr2，NiCl2，Nil2，CuBr，CuBr2，CuCl，CuCl2，Cu...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德·J·布鲁克，艾哈迈德·卡迈勒，
申请(专利权)人：西门子能源有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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