時，機械地移動激光頭或相對于激光頭機械地移動基板不能快到足以保持基板的區域熔融。
[0051]當在掃描中執行多個通路時或當光束改變方向時，在對于下一個通路加速恢復之前，光束165的速度可以在返回點減速到零。光束165的能量在返回點可以為最大值，并且在返回點處可以使機械部件深度熔化。光束165的移動或掃描運動可以調制為降低光束165在返回點的能量和其作用。可以通過發電機發射的信號來進行調制。信號可具有不同的波型，包括尤其正弦型的波型和三角形的波型。
[0052]本領域技術人員應當明白，與本文所示的實施例相關的所描述的各種說明性邏輯塊、模塊和算法步驟可實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清晰地說明硬件和軟件的這種可互換性，在上文中就其功能通常已經描述了各種說明性部件、塊、模塊和步驟。這種功能是否實施為硬件還是軟件取決于施加于整個系統的設計約束。對于每一個特定應用，本領域技術人員可以以不同方式實施已描述的功能，但是這種實施決策不應該被理解為導致與本發明的范圍的偏離。另外，在模塊、塊或步驟內的功能分組是為了便于描述。在不偏離本發明的情況下，可以移動來自一個模塊或塊的具體功能或步驟。
[0053]可以用通用處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯裝置、分立柵或晶體管邏輯、分立硬件部件或設計執行本文所述功能的它們的任意組合來實施或執行與本文公開的實施例相關的描述的各種說明性邏輯塊和模塊。通用處理器可為微處理器，但是在替代方案中，處理器可以為任何處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器也可以實施為計算裝置的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、連同DSP芯的一個或多個微處理器或任何其他這樣的配置。
[0054]與本文公開的實施例相關的描述的方法或算法的步驟可在硬件中、在由處理器(例如，計算機)執行的軟件模塊中或在兩者的組合中直接體現。軟件模塊可存在于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM或任何其他形式的存儲介質中。示例性存儲介質可耦合到處理器上，使得處理器可從存儲介質中讀取信息，并向存儲介質中寫入信息。在替代方案中，存儲介質對于處理器可以是不可或缺的。處理器和存儲介質可存在于ASIC中。
[0055]提供了所公開的實施例的上述描述以使本領域技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的各種修改，對本領域技術人員來說將是顯而易見的，且本文描述的一般原理可在不偏離本發明的精神和范圍的情況下應用于其他實施方案。因此，應當理解的是，本文所呈現的描述和附圖代表本發明當前優選的實施方案，因此代表由本發明廣泛預期的主題。還應當理解的是，本發明的范圍完全涵蓋對于本領域技術人員來說可能變得顯而易見的其他實施方案，因此本發明的范圍相應地僅由所附的權利要求書來界定。
【主權項】
1.一種使用具有激光掃描光學器件(162)的激光掃描頭(160)將材料激光熔覆到機械部件(50)的表面(51)的方法，所述方法包括: 在對所述機械部件(50)的珠掃描(210)期間，通過用所述激光掃描光學器件(162)引導光束(165)形成熔覆材料的熔珠；以及 在對所述機械部件(5 O)的二次掃描期間，用所述激光掃描光學器件(16 2)引導所述光束(165)，所述二次掃描在所述機械部件(50)上與所述珠掃描(210)偏離預定距離。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述二次掃描是在所述珠掃描(210)之前進行的清潔并使所述表面(51)準備好接收后續珠的預清潔掃描(220)。3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述二次掃描是在所述珠掃描(210)之前進行的預加熱并使所述表面(51)轉備好接收后續珠的預加熱掃描(230)。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述二次掃描是在所述珠掃描(210)之后的再加熱先前所形成的珠的后加熱掃描(240)。5.根據權利要求2所述的方法，其還包括在所述珠掃描(210)之前的預加熱掃描(230)期間，通過引導所述光束(165)預加熱所述表面(51)以使所述表面(51)準備好接收后續珠。6.根據權利要求5所述的方法，其還包括在所述珠掃描(210)之后的后加熱掃描(240)期間，通過引導所述光束(165)后加熱先前形成的珠。7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述預清潔掃描(220)與所述珠掃描(210)偏離第一距離(222)，所述預加熱掃描(230)與所述珠掃描(210)偏離第二距離(232)，所述后加熱掃描(240)與所述珠掃描(210)偏離第三距離(242)。8.—種用于將材料熔覆至機械部件(50)的表面(51)的激光熔覆系統(100)，所述激光熔覆系統(100)包括: 激光掃描頭(160)，其包括: 激光源(161)，其產生光束(165)，和 激光掃描光學器件(162)，其接收并引導所述光束(165); 激光控制系統(1I)，其包括: 處理器， 珠形成模塊(110)，其配置成在珠掃描(210)期間用所述激光掃描光學器件(162)控制所述激光掃描頭(160)引導所述光束(165)在所述機械部件(50)的所述表面(51)上形成熔覆材料的熔珠，和 預清潔模塊(120)，其配置成在預清潔掃描(220)期間用所述激光掃描光學器件(162)控制所述激光掃描頭(160)引導所述光束(165)在后續珠掃描(210)之前從所述表面(51)去除雜質。9.根據權利要求8所述的激光熔覆系統(100)，其中，所述激光控制系統(101)還包括預加熱模塊(230)，所述預加熱模塊(230)配置成在預加熱掃描(230)期間用所述激光掃描光學器件(162)控制所述激光掃描頭(160)引導所述光束(165)以控制熔覆材料珠和所述機械部件(50)的所述表面(51)之間的溫差。10.根據權利要求8-9中任一項所述的激光熔覆系統(100)，其中，所述激光控制系統(101)還包括后加熱模塊(240)，所述后加熱模塊(240)配置成在后加熱掃描(240)期間用所述激光掃描光學器件(162)控制所述激光掃描頭(160)引導所述光束(165)以控制施加于所述機械部件(50)的所述表面(51)的每個熔覆材料珠的冷卻期。
【專利摘要】本發明公開了一種利用具有激光掃描光學器件的激光掃描頭將材料激光熔覆到機械部件的表面的方法。該方法包括在對機械部件的珠掃描期間用激光掃描光學器件引導光束形成熔覆材料的熔珠。該方法還包括在對機械部件的二次掃描期間用激光掃描光學器件引導光束，所述二次掃描在機械部件上與珠掃描偏離預定距離。
【IPC分類】B23K26/30, B23K26/08, B23K26/34
【公開號】CN105682847
【申請號】
【發明人】K·盧伊克, T·A·馬爾基奧內, J·艾姆布雷, D·T·卡瓦納奧夫, W·S·沃克
【申請人】卡特彼勒公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年10月6日