[发明专利]激光照射装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光照射装置及方法，尤其涉及一种用于迅速照射激光的激光照射装置及方法。

背景技术

作为利用激光照射的工艺，包括有用于制造具有三维立体形状的产品的三维印刷、表面处理、半导体脱粘(debonding)工艺等。

现有技术中，为了制造具有三维立体形状的产品，利用了借助设计图而通过手工作业实现的模型(Mock up)制造方式、通过CNC铣削的制造方式等。

然而，模型制造方式通过手工作业而进行，因此难以进行精密的数据控制，且消耗较多的时间，而通过CNC铣削的制造方式虽然能够实现精密的数据控制，但是由于工具的干扰而难以加工的形状较多。因此，最近开发了一种被称为三维印刷机的装置被开发而使用，所述三维印刷机利用存储有在产品设计师及设计者所作出的三维建模中生成的数据的计算机而制造三维立体形状的试制品。

在使用三维印刷机的情况下，可以减少制造成本和时间，且能够实现定制化的生产，还能够实现针对复杂的形状的制造，从而预计会带来相当大的社会和经济波及效应。例如，在制造试制品时能够方便地修改设计，且能够大幅度减少制造成本、材料成本和劳动力成本。此外，能够通过试制品的内部生产制造而预先防止因试制品制造的外部委托而引起的机密泄漏，并且在制造制成品时能够简化制造工艺，因此能够减少劳动力成本、组装成本等。此外，通过工艺简化及一体化的生产，还能够缩短时间。并且，即使进行少量生产，只要有3维设计文件，即使每次生产不同设计的产品，也几乎不会发生追加费用，因此比较容易实现定制化的生产。并且，能够容易制造中空的形状，且加工后丢弃的材料也大大减少。

这种三维印刷机根据三维设计图而将立体的物体以类似于积分的方式沿水平方向切割地非常薄，并对此进行分析，且照射激光束而将薄膜从底部一层一层地堆叠而完成物体的形态。层叠方式包括挤出、喷射、硬化、粉末化(powder)、烧结、拉拔(drawing)、片粘合等方法。

用于进行三维印刷的现有的照射激光束的方法是利用调整X轴和Y轴的多个扫描镜(scan mirror)而照射到所需要的地点的方法，其由于需要以大量的影线线(hatching line)对加工对象物的整体照射激光，所以速度较慢，且工艺时间变长。例如，印刷2.5mm厚度的塑料实物的印刷时间大约需要两个小时左右。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国授权专利第10-0847425号(2008.07.21)

发明内容

技术问题

根据本发明的一实施例的激光照射装置用于提升激光的照射速度，并用于缩短工艺所需时间。

此外，由于能够支持多样的激光影线(laser hatching)方式，因此能够使用按照射区域而最优化的影线，所以激光工艺的品质能够得到最优化。

本发明所要解决的课题并不局限于以上提到的课题，未提到的其他期望解决的课题可通过以下的记载而被本发明所属的技术领域中具有基本知识的人明确地理解。

技术手段

根据本发明的激光照射装置包括：光束生成部，用于生成激光束；扫描镜部，用于调节从光束生成部传递的激光束的方向；旋转镜，将通过扫描镜部而方向得到调节的激光束反射，旋转镜可旋转地配备，以使方向得到调节的激光束以形成线型激光的方式照射到加工对象物上。

此时，扫描镜部可以包括如下扫描镜中的一个以上：第一扫描镜，向平行于加工面的第一方向调节激光束的起始点；第二扫描镜，调节所述激光束之间的间距以使间距在垂直于所述第一方向的第二方向恒定。此外，光束生成部可以具有高斯圆形光束轮廓。

此外，激光照射装置还可以包括：光束转换部，用于将激光束转换成平顶圆形(lat-top circular)光束轮廓、平顶方形(flat-top square)光束轮廓或者平顶线型(flat-top line)光束轮廓中的任意一种光束轮廓。

同时，激光照射装置可以通过线形影线、之字形影线、圆形影线、螺旋形影线或者交叉形影线中的任意一个影线方式而向所述加工对象物照射激光束。

此时，激光照射装置可以为了执行三维印刷、表面处理以及脱粘工艺中的任意一种而照射激光束。

此外，激光照射装置还可以包括：台件，放置有作为激光束的照射对象的加工对象物，用于使加工对象物向预存储的方向移动。