(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211137473.7 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 武汉翔明激光科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区高新大道999号未来科技城C1栋 1001室 (72)发明人 王春明　卢文博　张威　王军　 (74)专利代理 机构 武汉天领众智专利代理事务 所(普通合伙) 42300 专利代理师 谢非 (51)Int.Cl. B23K 26/362(2014.01) B23K 26/04(2014.01) B23K 26/14(2014.01) B23K 26/142(2014.01)B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺 及划刻装置 (57)摘要 本发明公开了一种高强钢表面的连续激光 深度划刻工艺， 并同时提供一种划刻装置， 包括 激光划刻主机、 焦点保持器、 该划刻装置和偏置 处理单元， 偏置处理单元包括驱动装置， 并通过 驱动装置带动所述激光划刻主机运动使得所述 连续激光划刻主机沿着圆形轨迹方式做周期往 复运动， 对基板进行划刻而形成划刻线， 将所述 激光发射装置所产生的激光设定为频率≥ 20kHz， 脉宽≤20μs， 并采用连续圆形轨迹方式 来进行高强钢表面深度划刻， 同时直结合打刻内 容的字体设计,来实现高效高精度的激光深度划 刻。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115383315 A 2022.11.25 CN 115383315 A 1.一种划刻装置， 该划刻装置对基板进行划刻而形成划刻线， 其特 征在于， 包括： 激光划刻主机， 其设置于压接于基板的水平的被划刻面的状态下沿水平方向， 由此在 所述基板上 形成所述划刻线； 焦点保持器， 其以与 所述激光划刻主机之间具有规定的空隙将所述划刻轮保持为在铅 垂面内旋转； 以及 偏置处理单元， 其在由所述激光划刻主机在所述被划刻面上形成相互平行的多个划刻 线的情况下， 将在紧前面形成的划刻线的从划刻预定位置起算的偏移量确定为偏置量， 将 下一个形成的划刻线的划刻预定位置相应地偏置所述偏置量； 还包括划刻控制系统， 其可设置或者调用所述的激光划刻工艺， 包括激光频率LF， 脉宽 LP， 功率参数， 轨迹运动参数。 2.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 所述偏置处理单元预先确定距所 述在紧前面形成的划刻线的划刻预定位置的距离相等的一对基准部位， 在将所述偏置量设为Δ、 将所述一对基准部位的各个基准部位与所述在紧前面形成的 划刻线的形成位置之间的距离分别设为A、 B时， 根据公式Δ＝(B ‑A)/2来求出所述偏置量， 其中， B≥A。 3.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 所述激光划刻主机包括激光发射 装置， 所述激光发射装置所产生的激光功率PL≥15 00W， 频率LF≥20kH z， 脉宽LP≤20 μs。 4.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 所述焦点保持器的高度调节范围 大于50mm。 5.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 激光划刻优选的轨迹运动形式为 连续圆形轨 迹。 6.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 所述激光划刻主机包括用于保护 镜头的气刀和提高划刻效率的高压气发生装置 。 7.根据权利要求1所述的一种划刻装置， 其特征在于， 所述偏置处理单元包括驱动装 置， 并通过所述驱动装置带动所述激光划刻 主机运动使得所述连续激光划刻 主机沿着圆形 轨迹方式做周期往复运动。 8.一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺， 使用了如权利要求1～4中任意一项所述 的一种划刻装置， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 启动划刻装置； 步骤二： 设定所述激光划刻主机所产 生的激光频率 μ和脉宽Δ， 使得 μ≥20kHz， Δ≤20 μ s； 步骤三： 设置偏置处理单元和焦点保持器的相关参数， 激光划刻主机改变发射激光的 方向使得 所述连续激光划刻主机沿着圆形轨 迹方式做周期往复运动； 步骤四： 去除打刻字体的交叉点； 步骤五： 设定好打刻字体的笔画方向； 步骤六： 开始划刻作业。 9.根据权利要求5所述的一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺， 其特征在于， 所述 步骤六打刻过程中， 技 术抛出机制有金属气化、 金属蒸汽压力、 高压气吹除。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115383315 A 2一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺及划刻装 置 技术领域 [0001]本发明涉及激光划 刻技术领域， 具体为一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺 及划刻装置 。 背景技术 [0002]目前高强钢表面深度划刻通常采用气动点针、 机械划刻两种方式， 但是两种方式 都存在各自的缺陷。 [0003]缺点： 1)接触式加工， 要求针头强度硬度远高于被加工材料， 但随着高强钢(例如 DP980)应用普及， 针头磨损快， 得频繁更换； 2)划刻过程需要装夹牢固， 装夹不牢导致划刻 头与工件存在相对窜动， 易导致划刻质量差， 存在重影等缺陷。 3)不同工件， 需要使用不同 的夹具来装夹 定位， 通用性差且制作夹具成本高。 [0004]目前也有尝试采用激光划刻的， 但存在几点 不足： [0005]1)低功率脉冲激光设备刻印深度很浅， 一般不超过100 μm； 而高功率脉冲激光设备 昂贵， 相同平均 功率下， 脉冲激光设备的成本一般是连续激光设备的5 ‑10倍。 2)划刻加工效 率低； 3)划刻字符 的边沿有堆渣； 4)划刻字符 的截面形状呈 “V”形， 容易被后续的电泳漆填 满。 [0006]正对上述问题， 申请人研发出一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺及划 刻装 置， 高强钢表面深度划刻， 用于VI N， 满足汽车 行业效率要求、 划刻字符质量要求。 发明内容 [0007]本发明的目的在于提供一种高强钢表面的连续激光深度划刻工艺， 以解决上述背 景技术中提出的目前在目前高强钢表面深度划刻 普遍采用气动点针、 机械划刻两种方式存 在的成本高昂、 划刻加工效率低的问题。 [0008]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种划刻装置， 该划刻装置对基板进 行划刻而形成划刻线， 包括： [0009]激光划刻主机， 其设置于压接于基板 的水平的被划刻面的状态下沿水平方向， 由 此在基板上 形成划刻线； [0010]焦点保持器， 其以与激光划刻主机之间具有规定的空隙将所述划刻轮保持为在铅 垂面内旋转； 以及 [0011]偏置处理单元， 其在由所述激光划刻主机在所述被划刻面上形成相互平行的多个 划刻线的情况下， 将在紧前面形成的划刻线的从划刻预定位置起算的偏移量确定为偏置 量， 将下一个形成的划刻线的划刻预定位置相应地偏置所述偏置量； [0012]还包括划刻控制系统， 其可设置或者调用所述的激光划刻工艺， 包括激光频率， 脉 宽， 功率参数， 轨迹运动参数。 [0013]优选的， 偏置处理单元预先确定距所述在紧前面形成的划刻线的划刻预定位置的 距离相等的一对基准部位，说　明　书 1/3 页 3 CN 115383315 A 3