TW572803B - Surface modification - Google Patents

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572803 發明説明（1 本發明係有關-種於工作件上作業之方法，例如修改 或準備工作件或親代材料之表面形態俾提高相對於另一種 材料或本體的機械摩擦或機械互鎖程度，或於工 、 作件形成 孔洞。 /經使用多種方法來增加材料之表面粗度，該材料已 經藉切削、磨光、對平坦模具成型等而變的相對光滑。此 等粗化方法包括藉機械手段例如切槽或刻痕、或化學手段 如蝕刻，而造成表面變形。 另外，曾經利用例如使用可耗用的填補線進行電弧熔 接而增加材料至親代材料表面。_例中，金屬小滴利用可 耗用電子氣體金屬電弧（GMA)方法沉積於金屬表面上，該 方法中電流經調變，讓熔融小滴以離散且規則方式由熔融 導線電極脫離。此等金屬小滴作為相對平扫 的升高連騎，用來降低親代本體與另一本體間的=向 EP-A-0626228說明一種修改連接至另一元件之工 件表面之方法，包含將工作件表面之—系列位置暴露於能 束，因此於各個位置，工作件材料被熔化及於能束影響 下於橫向方向隔開，然後讓其固化而形成一腔穴，該: 係由相對於毗鄰工作件表面為升高的固化材料區所包圍 以及該腔室具有凹型空腔側繪。 根據本發明之第一方面，發明人提供一種於工作件 作業之方法，該方法包括造成工作件與能束間於橫向方 相對移動，因而暴露工作件上_系列位置於能束；以及於 各個位置，造成能束相對於工作件以預定方式移動，該移 面 作 之 穴 上 向

、可. 572803 五、發明説明（ 動有-分力係橫至橫向方向，藉此於各個位置，工作件材 料被溶化且由能束替代因而形成腔室或孔洞。 此處叫求專利之先進形成紋理技術基本上係於先前已 知且應用的方法不同。於先進形式中，特別讓能束於各個 位置以預定方式移動（操控）而非為靜態能束。能束可施加 脈衝因而暴露出各位置，但較好能束為連續。能束於各個 位置之典型相對小而高頻的「二次偏轉」移動具有顯著改 變於各個位置產生溶融材料再度分布的效果。通常能束的 移動係由初步選擇預定移動步驟預先決定。 本發明可用於工作件表面形成腔穴或孔洞，典型延伸 貫穿工作件。孔洞的形成可有或無對稱基板進行。此外當 形成腔穴或孔洞時，較好於腔穴或孔洞形成後，進行以預 定方式移動能束的步，驟。如此可準確決定⑮穴或孔洞形 狀。許多射，操好驟也詩腔穴/孔㈣彡錢間，此處 腔穴/孔洞直徑超過能束直徑。二次偏轉之頻率至少為於每 個位置以完成樣式重複一次（或至少方向反轉），較好於各 位置進行整數次數重複。用於鋼之每秒1〇〇〇孔，適合採用 約1000赫茲、2000赫茲或3000赫茲二次頻率。此種情況下， 脸八之/罙度及覓度約為〇·5毫米，間距〇 7毫米。使用較小 直從腔穴可能需要較高二次頻率，材料性質也影響最理想 的頻率。 使用的「二次偏轉」可呈多種形式，包括圓形、直線、 橢圓及/或單純幾何圖形移動，各移動至少有一分力係於橫 至橫向方向。二次偏轉也可組合其他適當時間及空間之能 本紙張尺度適用中國國家標準（c^s) A4規格（2】〇X297公釐） -5 -----------------------裝—— (請先閲讀背面之注:&事項再填趑本頁) --------訂......... 線· 572803 A7 B7 五、發明說明（ (請先K讀背面之注念事項办艰寫本頁) 束密度分布變化（例如能束流動脈衝化及/或變更能束焦點 位置）俾達成預定效果，且允許對腔穴或孔洞形成過程作更 精密控制。 通常能束交互作用時間經過小心控制，故二次能束偏 轉一致施用於各個位置，換言之二次及一次能束移動相對 於彼此之相位正確，故可再現形成紋理效果，無須改變成 非對稱方式。 訂· 於腔穴形成案例，具有凹形空腔側繪的適當升高部份 或凹窩可由親代材料於比較光滑之材料表面上產生，產生 方式係利用（典型為聚焦）能束例如電子束撞擊親代材料表 面，快速溶化局部小區達成。高能束密度由點至點快速移 動而產生一系列如此升高的凹窩。藉由緊密間隔的凹窩， 可產生半連續線或脊。注意升南材料係來自於炫融材料的 熔化及替代。如此於親代材料留下小腔穴。於施加能束之 高能密度作用下，若干材料可以因氣化而喪失。 使用時，當設置有腔穴之工作件係黏附於另一構件 時’腔穴及升高的凹窩可促成機械互鎖。 黏附至來自氣相的材料結構化表面之黏著性也可經修 改及增強。 " 、凹型空腔側繪進一步增高由另_構件分開親代構件或 親代構件於另一構件上方滑落需要的機械力。 >·. 凹型空腔側繪有利於例如保有黏著劑，特別本身不合 接合於親代材料、或僅以低強度接合至親代材料的料 劑。另外，非黏著材料例如低摩擦力聚合物與親代材料表 本紙張尺度適用中國國篆標準（WS) A4規格（210X297公楚） 572803 A7 ^----- —__ B7_____ 五、發明説明（4 ) 面間之接合強度可藉由凹型空腔側繪的互鎖性質實質提 1¾ 0 此外，處理後表面實質乾淨，不含因能束作用造成的 任何小塁污染。如此提高隨後黏著劑接合操作所獲得的接 合強度。 此處一系列緊密隔開的凹窩形成半連續脊，此脊較好 也具有凹型空腔側繪。 為了提高黏著劑之整體接合強度，也發現黏著劑較好 也進入腔穴以及凹窩的凹型空腔表面俾提高其接合抗剪強 度。 較好表面型態利用既有親代材料，因而無須沉積其他 材料於親代本體。變更表面形態技術係仰賴利用能束或高 功率在度熱源之炫化/氣化能力，典型獲得焦點位於於工作 表面區域。 車乂好以預定方式移動部分造成赴鄰於欲加熱位置之一 區。此區可環繞特殊位置或可組成另一位置。毗鄰位置可 於腔穴或孔洞形成前或形成後加熱，因而進行成形前或成 形後的加熱處理。毗鄰區域工作件表面可被加熱至低於或 高於其炫點。 於遠位置的預定移動形式係類似於就鄰位置的預定移 動。卩刀。但典型地可有不同形式’例如預定移動部分可呈 光栅形式。另一例中，環繞腔穴區域係藉能束的圓形移動 加熱。典型地，預定移動之加熱部份佔據能束於某個位置 粍用時間至約30%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） .......................裝......-.........:、可........-.......:線. f-\vf先閱讀背面之汶念事項再填趑本頁) 572803 A7 五、發明説明（5 ) (請先Kii背面之注意事項洱填寫本頁) 毗鄰位置加熱之優勢在於，其可用於控制材料的冷卻 速率，以及其可產生熔融材料之改良性黏著於工作件表 面。前置加熱也允許於橫越方式與橫斷方向之能束移動間 達成較佳同步化。 所在位置之典型間隔為與毗鄰位置異位之材料係處在 接觸狀態。能束移動時間也較好控制為，讓來自毗鄰位置 材料於此接觸期間維持熔化以及融結。融結允許於凹型空 腔結構達成更寬廣形狀及尺寸範圍，原因在於此種結構係 依據被射出的材料内部表面張力及溫度（冷卻速率）決定。 因此能束之二次偏轉用來控制材料的射出，而前/後加熱處 理可用來控制冷卻速率。 較佳具體實施例中，能束包括電子束。典型地可以習 知方式使用習知電子搶產生，能束係於電腦控制下使用類 似US-A5151571所述技術跨工作件移動，該案以引用方式 併入此處。典型地能束功率之移動速度為每秒形成多於5〇〇 腔穴，較佳每秒形成高達580腔穴或以上。能束與工作件間 之相對移動速度典型高達丨仟米/秒，而腔穴間的變遷時間 | *型為於各腔穴駐留時間之1/100。電子束之尖峰能量密度 典型係於105-107瓦/平方毫米範圍。 山又 腔穴可以某種速度及尺寸範圍製作。最慢速度遠低於 400/矜，而速度並揲貫際上限，例如於某些材料可達成 10000/秒，確實也可達成更高速度。 能束形狀重要，較好於能束環圈之電流至少為中部電 /瓜之半’更好至少等於中部電流。當於環圈電流為中央電 本纸張尺度朝巾國國家標準（CNS)機格⑵GX297公楚) ------- 572803

五、發明説明（6 ) /氣之兩倍或甚至二倍時’依據親代材料及預定凹窩類別決 定可獲得滿意的結果。 於其他應用’可使用其他能束例如雷射。使用雷射， 比較電子束，由於與工作件的耦合，效率降低。故使用雷 射對每個腔穴典型需要略為較高的淨能。實際雷射脈衝持 績牯間可能比電子束更短，相對地尖峰能量密度可能略 冋。使用300瓦平均輸出脈衝化二氧化碳雷射，獲得每腔六 約1：>焦耳，可以每秒2〇之速率產生具有類似大小的腔穴。 可能可產生任何大小的腔穴或孔洞，例如直徑/深度约 數耄米至小於10微米之腔穴或孔洞。各個腔六/孔洞之最小 直徑係由能束直徑決定，較大直徑可使用大能束直徑以及 適當二次偏轉達成。典型地，孔洞或腔穴具有實質為〇·6 笔米之最大直徑以及0·6- 1毫米範圍之深度。較佳例中，腔 穴或孔洞間距約為1毫米。 如上设定之各腔穴或孔洞直徑將因再度熔化材料的入 侵而減少’結果產生凹形空腔結構。 某些案例中，腔穴或孔洞具有實質類似形狀，可排列 成方型或緊密填裝配置。但可變形狀之腔六或孔洞將可產 生其他樣式之腔六。 某些情況下，含有凹型空腔及非凹型空腔結構之紋理 可與通孔的產生組合，而非形成盲孔。此項技術與已知ΕΒ 鑽孔技術之差異在於本方法之可信度，本方法係以控制方 式替換部份或全部熔化材料，而非如傳統ΕΒ鑽孔完全去除 熔化材料。此種方法之控制及實施係於二次能束偏轉，俾 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2】0X297公梦） 9 詩先Κ讀背面之注念寧項ft-^β本頁) 奉 #..................線· 572803 五、發明説明（7 ) 控制能束穿透材料的時序以及穿透程度。於穿透後將以正 常方式使用揮發性背襯材料排除材料，接著以控制方式炫 化及替代周邊材料而獲得預定的邊緣側繪。 典型地，工作件可為任一種可藉能束炼化或氣化之金 屬或其他材料。範例為鋼。也可加工處理非金屬，即使非 金純導電亦可加工處理。例如凹型空腔結構可如陶究如 石央及氧化鋁、玻璃、聚合物以及複合材料產生。其機轉 類似，但於某些聚合物有較多材料被氣化。 根據本發明之第二方面，接合一工作件至另一元件之 方法，包含使用根據本發明之第一方面之方法準備工作件 表面形成一或多個腔穴於工作件表面；以及黏著另一元件 至準備妥的工作件表面。 此種方法可用於多項應用。特別其他元件可為任一種 聚合物或其他材料，其可藉加壓、加熱或化學反應之任一 種組合以及選用的基板或工作件的腔穴内部。例如其他元 件包含尼龍、PTFE、PMMA、紹及其合金、盼系樹脂以及 鎂及其合金之一。 本發明之主要應用例包括黏著煞車襯墊至金屬煞車襯 塾月襯，接合低摩擦聚合物至防姓金屬用以製造假體裝置 例如髖關節等；結合橡膠至鋼或其他金屬例如用於製造吸 收衝$的緩衝益，以及接合铭至鋼或鑄鐵，例如用於製造 重量較輕的煞車盤。 圖式之簡要說明 現在將參照附圖說明根據本發明之若干方法實例，附 本紙張尺度_巾關緖準（CNS) Μ規格⑵狀撕公楚）

、可· f-it.?先閱請背面之>1±事項再填窩本頁) 572803 A7 ____B7___ 五、發明説明（9 ) 偏轉可呈第le及If圖顯示之多種形式。典型地係於密 閉位置進行且可重複多次。 然後射束移動至第二位置，開始形成第二腔穴3 ’（第1 g 圖），如此置換出更大量溶融材料4’。更大量的溶融材料4, 重疊毗鄰區段5之先前材料，接著於第lh圖之6指示的表面 張力作用之下硬化成為仿球狀側繪，如此形成凹型空腔結 構7 〇 概略而言，各空腔具有類似形狀及形式，腔穴可排列 成如第2A圖（方形）或第2B圖（緊密填充）所示。但腔穴具有 相同尺寸並非必要，如第2C圖所示可達成多種不同尺寸， 因而獲得更高圖樣密度。 典型電子束參數如後： 用於鋼之結構化，使用140仟伏特加速電位之射束及42 毫安培束電位，獲得功率約5.8仟瓦，射束聚焦成直徑約〇4 毫米，於工作件製成約580孔/秒。適當偏轉頻率範例陳述 如前。此種情況下，尖峰射束功率密度係於1〇、1〇7瓦/平方 毫米範圍。各孔於約1.7毫秒使用約1 〇焦耳能量製成。由一 孔位置至下一孔位置之射束變遷時間典型為於該孔位置駐 留時間之1/100，本例為約17微秒。因射束係以約丨仟米/秒 之速度前進通過工作件表面，故於變遷時無須關斷或降低 功率，原因在於此種掃描速度不會造成表面的熔化或其他 損傷。 於鋼，以10焦耳產生的腔穴深度約為低於原先平面〇 6 耄米。此種維度由於再度熔化材料的入侵而縮小各個腔 12 (訢先¾讀背而之注念事項吞填舄本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚) 572803 A7 _____B7_ 五、發明説明（10 ) 穴’因而產生凹型空腔結構。腔穴間距典型為約1毫米。 使用雷射可產生類似腔穴；典型由於耦合效率隨著基 板減低，故每個腔穴需要的淨能量略高。實際上雷射脈衝 時間比電子束短，對應地尖峰能量密度略高。使用300瓦平 均輸出脈衝二氧化碳雷射以每秒20之速率產生具有類似大 小的腔穴，獲得每腔穴約15焦耳。 較佳例中，跨電束1之功率分布形式類似第3圖所示， 該功率分布係基於5千瓦電子束之分布。如此於直徑約〇6 耄米中心但具有顯著高邊帶功率區，有相對高尖峰功率密 度。射束之見度之半最大為0 25-0.3亳米。 以電子束為例，多種不同類型之電子束搶可用來產生 電子束。於典型電子搶，耐火金屬陰極於1〇'1〇·6毫巴真 空被加熱至約2000X：。30-150千伏特電位經由中空陽極加 熱射束。於三極搶，束電流係由第三「偏壓電極」或溫黑 爾特（Wdnheh)電極控制。於二極體搶，束電流係由單獨由 陰極溫度控制。 射束通過磁透鏡系統等，該系統可結合磁力捕捉器（保 護搶避=不期望的物質入侵其中之裝置），以及偏轉線圈， 其可以高速操控射束。射束工作環境為低至ι毫巴真 空’典型為5χ10-3毫巴。真空度對射束品質及強度有影響二 陰極可被直接加熱或間接加熱。直接加熱陰極要求以 例如小時間隔替換，操作（典型）耗時約15分鐘完 成。間接加熱陰極之壽命遠更長，典型於需要置換前可操 作數百小時。 尺度適用巾m緖準（CNS) Α4規格（210X297公楚^ ~~ - ------------------------裝—— { 先閲讀背面之汶意事項再¾¾本頁) ^Γ.................線- 572803 五、發明説明（η 射束品質可（例如）使用開縫探針裝置即時監控。如此 可連結至電子束控·統作為自動系統。 一例中，1作件可使用習知空氣至真空至空氣系統曾 連續長條處理，該系統成功地用於製造矩片、用於雙金屬 長條等用途。 另一辦法係個別處理條狀材料捲軸（第4圖），讓捲軸 上的链料10連同空白捲轉軸13載人經特殊設計直空腔 ⑴此種捲軸1U3若該材料非呈「集合」·，則須相當大 仏例如於7¾米厚度材料獲得〇 2%應變之最小純弯曲卞 徑為1750毫米。半徑2·5米之捲軸可固定80毫米寬長條6 嘴，長度Μ仟米。使用5千瓦搶14，可進行⑷分鐘處理 迷度’表示此種捲軸耗時約24小時處理。但若結構化速度 成比例增高而使用5〇千瓦搶功率以1〇米/分鐘速度進行， 此捲軸可加工處理約2V2小時。 但由整合電子結構化技術與既有製造實務觀點視之 較佳圖件係結構化個別工作件例如煞車襯塾背襯 (PBP)。達成此項目的之裝置範例顯示於第頂及以圖。二 斜槽20,2】㈣排設置（第6圖僅顯w斜槽），二堆疊pBPs由 斜槽向下進給朝向電子搶管柱22 ’因此二堆叠pBp皆係於 偏轉域内。斜槽22,2〗出口係位於抽真空腔室…處理後— PBP被移開，另_麼接受處理。如此表示射束功率可全然 用於連續操作。此外，不似其他技術唯有於需要時才可 PBP選擇性結構化。f知已經帶有孔洞的mi之選定區 進4于結構化亦屬可能。 、。 11 室 直 半 則 板 讓 域 (請先¾¾背由之注念事項再墦穷本頁) •訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（ws) A4規格（2】0X297公釐） 14 372803 A7

λ際上’ PBPS_可連續載人各個斜槽，讓斜槽側璧 作為有效真空密封。為了輔助達成此項㈣，每隔1〇〇片 PBm近财-無效铺，該㈣確㈣配斜槽維度，或 許以「〇」型環來輔助維持真空密封。如25,26顯示之斜槽 空氣出口設置用以維持真空，出口連接至真空幫浦（圖中未 顯示）。 _於結構化後，PBPS單純落於料斗27，料斗可以常規間 隔排空。 -旦已經形成具有準備妥的表面之工作件，其隨後以 習知使用黏著劑接合至另—構件。如前文說明，結構化表 面可顯示提升及增強接合，確實將允許先前無法接合的某 些材料使用黏著劑接合。 至目丽為止所述實例說明於工作件表面形成盲孔或腔 穴。本發明也可用於形成通孔。 第7圖顯示於工作件32之非對稱通孔3〇的形成。 第8圖顯示於工作件34形成通孔之進一步細節。最初電 子束或雷射束36聚焦於工作件34表面38的，因而穿透基 板，且開始進入背襯材料（第仏圖）。視需要地，射束％以 極高頻率偏轉因而「塑形」射束用於非圓形、非射束形狀 孔。當射束36穿透工作件34 ,沿孔邊形成液態金屬/基材區 40 〇 一旦射束衝擊背襯基板42(典型係由矽膠或其他揮發 性材料製成），則將出現小型氣體爆炸，造成大部份或幾乎 全部熔融材料40被射出，而對孔留下尖銳邊緣（第肋圖）。 572803 五、發明説明（13 然後射束36以較低頻率偏轉（第以圖）而熔化孔周邊， 且以控制方式置換新/舊熔化材料44。若有所需，來自背襯 基板42之額外蒸氣將輔助金屬/基材的流動。 毗鄰孔可以類似方式（第以圖）形成，形成重疊熔融區 段46而產生彎曲的凹型空腔孔或其他形狀孔。 另外了形成非對稱炫融區段48(第ge圖），該區段可視 需要為重疊或否。孔之非對稱性係透過經過控制的射束偏 轉而產生。 第9圖顯示未使用背襯層貫穿孔之形成。如此於第9a 圖，射束36撞擊工作件34形成一孔5〇，帶有熔融材料牝延 期側邊。射束36將以極高頻率偏轉，因而「塑形」孔洞。 然後射束以中間頻率偏轉（第9e圖）而擴張、塑形以及 置換熔融材料40於周邊區段52。 進一步，可以類似方式形成非重疊之對稱形凹型空腔 孔（第9c圖）’或另外，孔洞可彼此接近因而產生界定凹型 空腔結構之重疊熔融區。又另一替代例（第％圖），可產生 非重疊的非對稱孔。 第8及9圖所示實例，可以每秒約1〇〇〇之速率形成孔。 初偏轉頻率（第8a圖及9a圖）典型係於1〇〇仟赫。百萬赫範 圍，而隨後第8b及9b圖之各階段使用之各階段使用之「側 繪」塑形偏轉頻率則約為1仟赫_100仟赫。 某些案例中，電子束或雷射束丨可用於結構化/穿透之 則預熱該區，且典型為失焦。如此射束可由此等工作作時 間分享，讓二工作實質上可同時進行。 先 背 面 項 本 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 572803 A7 五、發明説明（Η ) -~' 第10圖顯示經由將設束之多數移動加總，而於工作件 形成一系列腔穴。箭頭100表示工作件相對電子搶的相對移 動。 射束係沿實質上直線路徑而於多個位置間橫越工作 件。此種橫越方向或「一次偏轉」以箭頭1〇1指示。此橫越 係於整個操作期間重複進行，如箭頭1〇2指示。彎曲箭頭 指不射束之執道移動（二次偏轉），其當適用時，讓腔穴具 有預定形狀。 需記住各位置間的行進時間典型為耗於各個位置的行 進時間之約1/100,因此於101指示移動遠比工作件1〇〇之相 對運動或執道二次偏轉103遠更快速。 經由將前述三種移動加總，經由適當控制其相對頻 率，可產生第10圖概略指示104之射束與工作件相關的組合 運動。 第lla-lld圖顯示使用多種二次偏轉於前/後加熱處 理。於第11a圖，顯示回路預熱，其中於腔穴.形成前，射束 首先為圓形路徑1〇5,圓形係位在最終腔穴周邊外側。然後 射束係以較小直徑的兩個圓106，107移動而實際形成腔穴。 第1 lb圖顯示光柵預熱毗鄰位置部份（稍後用於形成腔 穴）首先經預熱且伴以光柵的移動1〇8。然後使用於1〇9的圓 形射束路徑於實際位置形成腔穴。然後於步驟11〇，毗鄰位 置之其餘部份接受預熱，伴以光栅之進一步移動。 因射束的移動速度極快，故於目前正在形成的腔穴或 孔洞線上一系列位置也受到預熱處理。高速處理導致於預 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2K)X297公釐） 17 ........裝…-..............、矸................-……緣 -7?先¾¾背面之注念事項再蜡趑木頁) 572803 A7 _____B7_ 五、發明説明（15 ) 熱處理後形成的個別腔穴/孔洞形成時，預熱溫度極少耗 時。 第11c圖顯示回路後加熱處理之適當二次偏轉。圓 111，112表示初次形成腔穴之射束之移動，隨後射束偏轉因 而於另一位置遵循圓形路徑113，該位置稍早已經形成腔 第1 Id圖顯示預熱處理之又一實例，該實例特別有利於 形成射出物質的大形凝聚。射束首先係於線丨14朝向欲形成 腔穴位置移動。此線延長通過界定先前一次射束偏轉路徑 之田比鄰位置線之大部份距離。工作件表面於線附近炫化。 然後射束遵照圓形路徑115進行腔穴的形成。當腔穴的 形成係以適當速度進行時，由先前形成腔穴線射出的材料 維持熔融。由該組腔六射出的材料藉表面張力聚結而於腔 六間隙形成大型結構。 使用電子束形成腔穴之若干其他實例條件顯示於下 (#先閲讀背面之;!*事項再填&·本頁) -、盯— 本紙張尺度賴巾標準（⑽）Μ規格⑵狀挪公楚） 18 572803 A7 B7 五、發明説明（16 ) 參數 實例1 實例2 材料 不銹鋼 316L 鋁合金 AA3004 紋理類型 中深 深 凹型空腔結構 是 是 一次-二次偏轉鎖相 是 否 加速電壓（仟伏特） 130 120 束電流（毫安培） 20 29 束直徑-90% 電流（毫米） 0.3 0.6 壓力（毫巴） 約 0.001 約 0.001 工作距離-來自透鏡極件間隙 (毫米） 334 400 一次偏轉 圖樣寬度（毫米） 40 41 每一次重複腔穴數目 60 24 —zh* Φέ 重i頻率（赫茲） 40 36 二次偏轉 圖樣類型 參圓 單圓 二次偏轉 圖樣大小（毫米） 0.33 0.5 二次偏轉 重複頻率（赫茲） 2400 5100 工作進給速度（毫米/分鐘） 2200 3930 腔穴形成速率（/秒） 2400 864 能量輸入（焦耳/腔穴） 1.03 4.03 面積覆蓋率（平方毫米/秒） 1467 2686 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 572803 A7 B7 五、發明説明（17 ) 元件標號對照 卜··能束 2 ’ 32，34，100·.· 丁作件 3，3’…腔穴 4，4’，44···溶融材料 5···熔融區段 6···表面張力 7···凹型空腔結構 10…坯料 11…捲軸 12，23…真空腔室 13…捲取捲軸 14…搶 20，21…斜槽 22…管柱 25，26···空氣出口 27…料斗 30…非對稱貫穿孔 36…雷射束 3 8…表面 40…液態金屬/基材 42…背襯基板 46…重疊熔融區段 48…非對稱熔融區段 50…孔洞 52…周邊區段 101----次偏轉 102…箭頭 103···軌道二次偏轉 104···組合移動 105，106-7，⑴^…圓 108···光柵移動 109···圓形射束路經 110 · · ·步驟 113，115···圓形路徑 114…直線

Claims (1)

1. 572803 修「p月;Μι，久丄“六、申請專利範圍 Αδ Β8 C8 D8 第091110440喊專利中請案中請專利範圍修正本 修正曰期：92年10月 種於工作件上作業之方法，該方法包含造成工作件 與月匕束於杈向方向相對移動，因而暴露一系列工作件上 ίΗ置至此束，以及於各個位置，造成能束以預定方式 相對於工作件移動，有一分子係橫越橫向方向，因此於 各個位置’ οι作件材料由能束熔化及置換因而形成腔穴 或孔洞。 申月專利^圍第1項之方法，進-步包含初步選擇能 束之移動方式，讓能束以經過控制之預定方式移動。 如申請專利範圍第_項之方法，其中當於各個位置形 成孔㈣，孔洞相對於能束之名目方向具有非對稱形 狀。 、申明專利犯圍第1或2項之方法’其中當於各個位置形 成於孔洞時’工作件係位於背襯基板上，能束通過 件的孔洞，衝擊於背襯基板。 如申請專㈣圍第_項之方法，其中當於各個位置艰 2孔洞時’能束以敎方式移動係於孔洞形成 成後進行。 ”請專利範圍第1項之方法，其中該預定移動包括二 -人偏轉如圓形、直線、橢圓及/或單純幾何圖形移動。 1二請專利範㈣6項之方法，其中功率射束係以低頻 =轉形成孔洞或腔穴，以及㈣Μ二不同頻㈣ 2 3. 5. 6. 工作 形 21 C8 m 申請專利範圍 8·如申請專利範圍第1 处…、士 貝之方法’其中該射束之操控包括 “进度分布之時間或空間調變中之— 9·如申請專利範圍第丨項之方、本、牡止 從 去，進一步包含熔化及置換 固化材料而獲得預定邊緣側繪。 請專㈣之方法’其中於各個位置，工作 :材祕化以及於能束影響之下以橫向方向間隔，因而 =固:形成—腔穴或孔洞由固化材料去包圍，該區相 對於毗鄰工作件表面為升高。 11 ·如申請專利範圍第1項 以 芯一 項之方法，其中該腔穴或孔洞係 至>、母秒500之速率於工作件形成。 至 12.如—申請專利範圍第11項之方法，其中該腔穴孔洞係以 少母秒580之速率於工作件形成。 13·如申⑽㈣㈣1項之方法’其中該能束於各位間係 以約1仟米/秒之速率移動。 時 14·如申請專利範圍第1項之方法，其中各位置間的變遷 間係位於各個位置駐留時間之1/100。 15二申請專利範圍第1項之方法，其中該腔穴或孔洞具有 最大直徑約0.6亳米。 16:申請專利範圍第1項之方法，其中該腔穴或孔洞具有 冰度於0.6-1亳米之範圍。 以 7·如申凊專利範圍第！項之方法，其中該腔穴或孔洞係 約1亳米間距隔開。 18.如申請專利範圍第1項之方法，其中該尖峰功率密度係 於ι〇·ιο瓦/平方毫米之範圍。 •本纸張尺度過用中a g ) (2]〇Χ297Α^ ) 22

   、申請專利範圍 19.如申請專利範圍第1項 、方法，其中該腔穴或孔洞具有 敢大直徑小於約1〇微米。 2〇.如申請專利範圍第1項之方法，其中該腔穴或孔洞具有 最大直控小於約2毫米。 21·如申請專利範圍第1項之方法，其中該腔穴或孔洞實質 上相等大小。 22. 如中請專利範圍第1項之方法，其中該腔穴或孔洞隙排 列成方形或緊密填塞之陣列形式。 23. 如申請專利範圍第旧之方法，其中各孔洞或腔穴具有 凹型空腔侧繪。 认如申請專利範圍第㈣之方法，其中能束包含電子束或 雷射束。 25·如巾請專利範圍第旧之方法，其中於能束之電流係跨 能束直徑分布，因此環繞能束中區之能束環圈電流至少 為中區電流之半，該中區之橫向維度實質上係等於射束 直徑的三分之一。 26·如申請專利範圍第25項之方法，其中該環圈電流至少係 等於中區電流。 27·如申請專利範圍第25項之方法，其中該環圈電流為中區 電流之二或三倍。 28.如申請專利範圍第丨項之方法，其中部份預定移動造成 田比鄰該位置區域被加熱。 29·如申請專利範圍第28項之方法，其中毗鄰區域係環繞該 位置。 + 九V木尺度 (Cl^s) AAjPJi (2]0X29?A^) ~ * )/2803 A B c D 申請專利範圍 〇·如申凊專利範圍第28項之方法，其中毗鄰區域係組成另 一位置。 Μ·如申請專利範圍第30項之方法，其中另一位置係於腔穴 或孔洞形成於該另一位置之前被加熱。 A如申請專利範圍第3G項之方法，其中另—位置係於腔穴 或孔洞形成於該另一位置之後被加熱。 33. 如f請專利範圍第28至32項中任—項之方法，其中該部 份預定牙多動係具有與該位置之預定移動不同形式。 34. 如申請專利範圍第28項之方法其中該部份預定移動係 具有先棚形式。 35. 如申請專利範圍第】項之方法，其中各個位置隔開，因 而由毗鄰位置異位之材料彼此接觸。 36·如申請專利範圍第35項之方法，其中形成田比鄰位置間的 時間長度讓由毗鄰位置置換出的材料仍維持熔融且 結。 37.如申請專利範圍第1項之方法，推本—人 万凌進一步包含於腔穴或孔 洞形成期間變更能束焦點。 38·如申請專利範圍 只 < 万忐，其中該工作件包含金 屬0 39.如申請專利範圍第】項之方法其中該工作件包含 襯墊背襯板。 … 4〇·如申請專利範圍第丨 用。 K <方法，其中該能束係連續施 41.—種工作件，其已經接受使用如_請專利範圍第i項之 24 5728〇3 A B c D 申請專利範圍方法之作業處理。 2·種接合於工作件至另一元件之方法，該方法包含使用 如申請專利範圍第1項之方法改在工作件表面，因而形 成一或多個腔穴於工作件表面；以及將另一元件黏著 至該工作件間製備妥的表面。 43·如申請專利範圍第42項之方法，其中該另—元件包含聚合物。 44.如申請專利範圍第42項之方法，其中該另—元件係由尼 龍、PTFE(聚四氟乙稀）、PMMA(聚甲基丙稀酸甲醋）、聚胺基甲酸指、鋁及其合金、酚系樹脂以及鎂及其合金 之一製成。 45·如申請專利範圍第42項之方法，其中另_元件包含煞車 襯塾。 队如申請專利範圍第！項之方法，其中於各個位置之材料 被熔化及置換俾改進工作件與第二材料間的黏著。 本纸乐尺度過用中SE家標準(CNS) A姻各（2一]〇乂297公石丁 25