[发明专利]非透射性复合材料的激光焊接方法

权利要求书

1.一种非透射性复合材料的激光焊接方法，包括：

通激光烧蚀形成能量通道，所述能量通道具有端部开口并且通过将激光束在第一部件上的烧蚀焦点处聚焦而延伸通过由第一材料制成的第一部件，所述激光束在第一高功率下操作；以及

经由所述激光束将由第二材料制成的第二部件焊接于所述第一部件，所述激光束在第二低功率下操作以对所述第一和第二部件的靠近于所述能量通道的所述端部开口的材料进行加热，以使得所述第一和第二部件的材料熔合以形成焊接熔核，从而将所述第一部件附连于所述第二部件；

其中，所述能量通道配置为圆柱体，使得激光束穿过能量通道，以及

其中，所述焊接熔核在所述能量通道的端部开口处至少横穿整个能量通道延伸，并且延伸进入并填充所述能量通道的至少一部分；

其中，所述第一材料不可透射激光能量，所述第一材料是碳纤维增强热塑性复合材料；

其中，所述能量通道为成角度能量通道，使得第一部件和第二部件的第一材料和第二材料的较大部分向激光束露出，从而形成成角度能量通道焊接熔核；

其中，在激光焊接期间，激光束在所述能量通道的端部开口处具有焊接直径，所述焊接直径大于所述能量通道直径。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括相对于所述第二部件定位所述第一部件，以使得所述第一部件的第一表面在所述能量通道的所述端部开口附近靠近于所述第二部件的第二表面。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第一部件夹持于所述第二部件，以使得所述第一部件的第一表面在所述第一部件的所述端部开口附近与所述第二部件的第二表面接触。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将插入件放置在所述第一部件的第一表面和所述第二部件的第二表面之间，以至少横穿所述能量通道的所述端部开口延伸。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述插入件包括热塑性材料；以及

其中，经由激光加热将所述第二部件焊接于所述第一部件包括对所述插入件的所述热塑性材料进行激光加热，以使得所述第一部件、所述第二部件以及所述插入件的材料熔合以形成所述焊接熔核。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述插入件包括金属材料；以及

其中，经由激光加热将所述第二部件焊接于所述第一部件包括对所述插入件的所述金属材料进行激光加热，以使得所述第一和第二部件的材料由所述插入件加热，并且形成附连于金属插入件的多个粘结熔核。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述能量通道包括形成多个能量通道；以及

其中，焊接包括形成多个焊接熔核，以将所述第一部件附连于所述第二部件。