KR101038582B1 - Method for joining dissimilar material by high energy density laser - Google Patents

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최해운
윤봉한
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계명대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A heterogeneous material bonding method using a laser is provided to achieve a composite material with superior heat and corrosion resistances and shock resistance by melting metal with the laser and welding the metal in holes of a ceramic coating layer by the capillary force. CONSTITUTION: A heterogeneous material bonding method comprises steps of: coating ceramic on a metal plate(S100), boring holes at designated intervals on the ceramic coating layer using a laser(S200), and melting the metal plate with the laser so that the molten metal is fused in the holes(S300).

Description

레이저를 이용한 이종물질 접합방법{METHOD FOR JOINING DISSIMILAR MATERIAL BY HIGH ENERGY DENSITY LASER}Method of joining dissimilar materials using a laser {METHOD FOR JOINING DISSIMILAR MATERIAL BY HIGH ENERGY DENSITY LASER}

본 발명은 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 관한 것으로서, 특히 금속판에 세라믹을 코팅한 후 세라믹에 홀을 형성하고 금속을 용융시켜 홀을 채움으로써 접합력을 강화시킨 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for joining dissimilar materials using a laser, and more particularly, to a method for joining dissimilar materials using a laser, in which a hole is formed by coating a ceramic on a metal plate and then forming a hole in the ceramic and melting the metal to fill the holes. .

일반적으로 이종물질 접합방법은, bulk 물질에 surface 물질을 접합함으로써 복합소재를 개발하는 방법이다. 이종물질 접합방법은 무게를 감소시키고 비용을 절감할 수 있는 효과가 있어, 항공이나 자동차 기술 또는 태양열 발전판과 연료전지, 자동차의 하이브리드 구조에 널리 응용되었다.
In general, a heterogeneous material bonding method is a method of developing a composite material by bonding a surface material to a bulk material. The dissimilar material bonding method has the effect of reducing the weight and the cost, and has been widely applied to the aviation or automobile technology or the hybrid structure of solar power plates, fuel cells, and automobiles.

종래에는, 마찰교반용접(Friction Stir Welding; FSW)이나 레이저를 사용하는 직접용접(Laser Direct Welding)을 통하여 이종물질을 접합하는 방법이 주로 개발되었다. 그러나 이러한 용접 방법은 두 물질의 녹는점 차이가 작을 경우에만 접합이 가능하다는 문제점이 있다.
Conventionally, methods for joining heterogeneous materials have been mainly developed through friction stir welding (FSW) or laser direct welding using lasers. However, this welding method has a problem in that the joining is possible only when the melting point difference between the two materials is small.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, Thermal Spray, Cold Thermal Spray 또는 Aerosol Deposition을 통하여 금속 박막에 세라믹을 코팅하는 방법이 주로 개발되었다. 그러나 Thermal Spray 방법은 분말 형태의 세라믹을 고온의 열원으로 용융하여 분사해 피막을 형성하기 때문에 의료용 금속 필터에 적용할 경우 필터의 기공을 모두 막아버려 필터의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, a method of coating a ceramic on a metal thin film through thermal spray, cold thermal spray, or aerosol deposition has been mainly developed. However, since the thermal spray method melts and sprays a powder-type ceramic with a high temperature heat source to form a coating, when applied to a medical metal filter, all of the pores of the filter are blocked, thereby losing the function of the filter.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 금속판에 세라믹을 코팅한 후 레이저를 이용하여 세라믹 코팅막에 일정한 간격으로 홀을 형성하여 필터 기능을 위한 기공을 확보할 수 있는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed to solve the above problems of the conventionally proposed methods, by forming a hole in the ceramic coating film at regular intervals using a laser after coating the ceramic on the metal plate to secure pores for the filter function. It is an object of the present invention to provide a method for bonding dissimilar materials using a laser.

또한, 본 발명은, 레이저를 이용하여 금속을 용융시킨 뒤 모세관 힘을 통하여 세라믹 코팅 막에 형성된 홀에 금속을 채워 용접하여 접합력을 강화시킴으로써, 내열성과 내식성 및 내충격성을 가진 복합소재를 제작할 수 있는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, by melting the metal by using a laser to fill the metal formed in the hole in the ceramic coating film through the capillary force to strengthen the bonding strength, thereby producing a composite material having heat resistance, corrosion resistance and impact resistance Another object of the present invention is to provide a method for bonding dissimilar materials using a laser.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 레이저를 이용한 이종물질 접합방법은,According to a feature of the present invention for achieving the above object, a method for bonding dissimilar materials using a laser,

(1) 금속판에 세라믹을 일정 두께만큼 코팅하는 단계;(1) coating a ceramic plate on the metal plate by a predetermined thickness;

(2) 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성하는 단계; 및(2) forming holes in the ceramic coating film at regular intervals using a laser; And

(3) 레이저를 사용하여 상기 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 상기 홀에 용융된 금속을 채워 용접하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And (3) applying heat to the metal plate using a laser to melt the metal plate, and welding the molten metal to the hole to weld the metal plate.

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서,Preferably, in step (1),

상기 금속판은 SUS-304 또는 SM45C일 수 있다.
The metal plate may be SUS-304 or SM45C.

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서,Preferably, in step (1),

상기 금속판에 세라믹 입자를 분사하여 코팅하거나 또는 일정 두께의 세라믹 박판을 상기 금속판에 접합하여 코팅할 수 있다.
Coating by spraying ceramic particles on the metal plate or by coating a thin ceramic plate of a certain thickness to the metal plate.

더욱 바람직하게는,More preferably,

Thermal Spray를 이용하여 상기 세라믹 입자를 분사할 수 있다.
Thermal spray may be used to spray the ceramic particles.

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서,Preferably, in step (1),

상기 세라믹은 Al2O3일 수 있다.
The ceramic may be Al 2 O 3 .

바람직하게는, 상기 홀은,Preferably, the hole,

지름이 0.5~50㎛일 수 있다.
The diameter may be 0.5 ~ 50㎛.

바람직하게는, 상기 단계 (2) 및 (3)에서,Preferably, in the above steps (2) and (3),

Fiber 레이저를 사용하여 상기 홀을 형성하거나 또는 상기 금속판에 열을 가하여 용융시킬 수 있다.
The hole may be formed using a fiber laser or may be melted by applying heat to the metal plate.

더욱 바람직하게는, 상기 Fiber 레이저는,More preferably, the fiber laser,

CW(Continuous Wave) Fiber 레이저일 수 있다.
It may be a continuous wave (CW) fiber laser.

더더욱 바람직하게는, 상기 CW Fiber 레이저는,Even more preferably, the CW Fiber laser,

레이저 파워가 40~60W이며, 펌프 전류가 2500~3000㎃일 수 있다.
The laser power may be 40-60 W and the pump current may be 2500-3000 mA.

더더욱 바람직하게는, 상기 CW Fiber 레이저는,Even more preferably, the CW Fiber laser,

마크 속도(Mark Speed)는 0.1~5㎜/s이며, 마크 카운트(Mark Count)는 1~10일 수 있다.
The mark speed may be 0.1-5 mm / s, and the mark count may be 1-10.

더더욱 바람직하게는, 상기 CW Fiber 레이저는,Even more preferably, the CW Fiber laser,

스캐닝 속도(Scanning Speed)는 5~10㎜/s이며, 반복회수(Repetition)는 5~10회일 수 있다.Scanning speed may be 5-10 mm / s, and repetition may be 5-10 times.

본 발명에서 제안하고 있는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 따르면, 금속판에 세라믹을 코팅한 후 레이저를 이용하여 세라믹 코팅 막에 일정한 간격으로 홀을 형성하여 필터 기능을 위한 기공을 확보할 수 있다.
According to the method for bonding heterogeneous materials using a laser proposed in the present invention, pores for a filter function can be secured by forming holes at a predetermined interval on the ceramic coating film by using a laser after coating a ceramic on a metal plate.

또한, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법은, 레이저를 이용하여 금속을 용융시킨 뒤 모세관 힘을 통하여 세라믹 코팅 막에 형성된 홀에 금속을 채워 용접하여 접합력을 강화시킴으로써, 내열성과 내식성 및 내충격성을 가진 복합소재를 제작할 수 있다.In addition, the heterogeneous material bonding method using a laser according to the present invention, by melting the metal using a laser and then welding the metal formed in the hole formed in the ceramic coating film through the capillary force to strengthen the bonding strength, heat resistance and corrosion resistance and Composite materials with impact properties can be produced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 흐름을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S100의 세부 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Aerosol Deposition 방법의 구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Cold Spray 방법의 구조도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Thermal Spray 방법의 구조도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Thermal Spray 방법의 구조도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 다양한 세라믹 코팅 방법을 비교한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 Thermal Spray 방법을 이용한 세라믹 코팅 전후를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S200을 수행한 결과를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 홀 가공 형상을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Femtosecond 레이저 장비를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 따라 Femtosecond 레이저를 이용하여 세라믹 코팅 막에 형성한 홀을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Nd:YAG 레이저 장비를 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 따라 Nd:YAG 레이저를 이용하여 홀을 형성한 경우의 세라믹 코팅 막(a)과 금속판(b)을 나타내는 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Fiber 레이저 장비를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S300을 수행한 결과를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 Femtosecond 레이저를 이용하여 용접한 경우의 (a)세라믹 코팅 막과 (b)금속판을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀 부분을 나타내는 도면.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀을 나타내는 도면.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀을 나타내는 도면.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀의 배열을 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀을 나타내는 도면.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀의 단면도.
1 is a flow chart of a method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the flow of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a detailed flowchart of step S100 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram of the aerosol deposition method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
5 is a structural diagram of a Cold Spray method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a structural diagram of a thermal spray method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a structural diagram of a thermal spray method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
8 is a view comparing various ceramic coating methods that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing before and after ceramic coating using the Thermal Spray method in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing the results of performing step S200 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a hole processing shape of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a femtosecond laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view showing a hole formed in a ceramic coating film using a femtosecond laser according to a method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention. FIG.
14 is a view showing the Nd: YAG laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
15 is a view illustrating a ceramic coating film (a) and a metal plate (b) when holes are formed using Nd: YAG lasers according to a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a fiber laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing the results of performing step S300 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a view illustrating (a) a ceramic coating film and (b) a metal plate when welding using a femtosecond laser in a method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention. FIG.
19 is a view showing a hole portion when welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
20 is a view showing a hole in the case of welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
21 is a view showing a hole in the case of welding using a CW Fiber laser of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
22 is a view showing the arrangement of holes when welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
23 is a view showing a hole in the case of welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.
24 is a cross-sectional view of a hole when welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The same or similar reference numerals are used throughout the drawings for portions having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element in between. Include. In addition, the term 'comprising' of an element means that the element may further include other elements, not to exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 수행 과정을 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법은, (1) 금속판에 세라믹을 일정 두께만큼 코팅하는 단계(S100), (2) 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성하는 단계(S200), 및 (3) 레이저를 사용하여 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 홀을 용융된 금속으로 채워 용접하는 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다.
1 is a flow chart of a method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a process of performing a method for bonding different materials using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1 and 2, the method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention, (1) coating a ceramic plate on a metal plate by a predetermined thickness (S100), (2) ceramic coating Forming holes at a predetermined interval using a laser to the film (S200), and (3) by applying heat to the metal plate using a laser to melt, and filling the hole with molten metal to weld (S300) Can be configured.

단계 S100에서는, 금속판에 세라믹을 일정 두께만큼 코팅한다. 단계 S100에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
In step S100, the ceramic is coated on the metal plate by a predetermined thickness. Step S100 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S100의 세부 순서도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S100은, 금속판에 세라믹 입자를 분사하여 코팅하는 단계(S110), 또는 일정 두께의 세라믹 박판을 접합하여 코팅하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
3 is a detailed flowchart of step S100 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 3, step S100 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, the step of coating by spraying ceramic particles on a metal plate (S110), or bonding a ceramic thin plate of a predetermined thickness It may include the step of coating (S130).

단계 S110에서는, 금속판에 세라믹 입자를 분사하여 코팅한다. 이때 Thermal Spray 방법을 사용할 수 있다. 단계 S110에 대해서, 이하 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
In step S110, the ceramic particles are sprayed onto the metal plate to coat them. At this time, Thermal Spray method can be used. The step S110 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Aerosol Deposition 방법의 구조도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, Aerosol Deposition 방법은, 미세한 세라믹 분말을 운송가스에 실어서 기판에 분사함으로써 기판 표면에 세라믹 코팅층을 형성한다. Aerosol Deposition 방법은 고속코팅(코팅층의 두께 형성 속도는 분당 30㎛ 가능)이 가능하고 상온에서 치밀하고 균열이 없는 코팅층의 형성이 가능하다. 주로 박막코팅에 사용되나 광범위한 두께의 코팅(서브~수십㎛) 또한 가능하며, 금속, 세라믹, 경질 고분자 등 다양한 기판에 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Aerosol Deposition 방법은 가공비용이 매우 고가이기 때문에 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 사용할 경우 제조단가가 높아진다는 문제점이 있다.
4 is a structural diagram of the aerosol deposition method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the aerosol deposition method forms a ceramic coating layer on a surface of a substrate by injecting fine ceramic powder into a transport gas and spraying the substrate. The aerosol deposition method enables high-speed coating (coating layer thickness can be 30㎛ per minute) and can form a dense, crack-free coating layer at room temperature. It is mainly used for thin film coating, but it is also possible to apply a wide range of thicknesses (sub to several tens of micrometers). However, since the aerosol deposition method is very expensive, there is a problem in that the manufacturing cost increases when used in a method for bonding dissimilar materials using a laser.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Cold Spray 방법의 구조도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, Cold Spray 방법은, 코팅소재를 분말로 하여 가스 기류에 혼합한 후 초음속(300~1200m/s)으로 가속하여 기판(substrate)에 충돌시킴으로써, 충돌 시 발생하는 소성변형에 의해 코팅층을 형성시키는 고상 상태(Solid State) 코팅 공정 기술이다. Cold Spray는 입자 재료의 고유 물성 유지가 가능하나, 일부 금속, 합금, 세라믹의 경우 금속 결합제의 첨가 없이 코팅이 불가능하므로 코팅 소재의 제한성이 크다는 단점이 있다.
5 is a structural diagram of a Cold Spray method that can be used in a method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the Cold Spray method, the coating material as a powder mixed with the gas stream and then accelerated at a supersonic speed (300 ~ 1200m / s) to impinge on the substrate (substrate), plastic deformation generated during the collision It is a solid state coating process technology for forming a coating layer by. Cold spray can maintain the inherent properties of the particle material, but some metals, alloys, ceramics have a disadvantage that the coating material is limited because the coating is not possible without the addition of a metal binder.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 Thermal Spray 방법의 구조도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, Thermal Spray 방법은, 분말 형태의 파우더(powder)를 고온의 열원으로 용융하여 기판에 고속으로 분사해 피막을 형성하는 방법이다. 전기 전도나 차폐, 열전도의 차폐, 내식성, 내마모성, 내열성 등을 부여해 주기 위하여 사용된다. 기판의 크기와 형태에 관계없이 피막을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
6 and 7 are structural diagrams of a thermal spray method that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the thermal spray method is a method of melting a powder in a powder form with a high temperature heat source and spraying the powder at a high speed to form a film. It is used to impart electrical conduction or shielding, shielding of heat conduction, corrosion resistance, abrasion resistance, heat resistance, and the like. There is an advantage that the film can be formed regardless of the size and shape of the substrate.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용할 수 있는 다양한 세라믹 코팅 방법을 비교한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, Thermal Spray 방법이 입자속도의 선택 폭이 넓으며 입자 경이 크므로 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 가장 적합하다고 할 수 있다. 다음 표 1은 세라믹 분말을 분사하여 코팅하는 방법의 비교표이다. 표 1에 기재된 바와 같이, Thermal Spray, Cold Spray, Aerosol Deposition 방법을 비교하여 볼 때, Thermal Spray가 세라믹 코팅에 가장 적합한 것을 확인할 수 있다.8 is a view comparing various ceramic coating methods that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, since the thermal spray method has a wide selection range of particle speeds and a large particle diameter, it may be said that the thermal spray method is most suitable for a method for bonding dissimilar materials using a laser. Table 1 is a comparison table of the method of spraying the ceramic powder coating. As shown in Table 1, when comparing the Thermal Spray, Cold Spray, Aerosol Deposition method, it can be seen that Thermal Spray is most suitable for ceramic coating.

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도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 Thermal Spray 방법을 이용한 세라믹 코팅 전후를 나타내는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, Thermal Spray 방법을 이용한 세라믹 코팅은, 금속판에 코팅되는 세라믹 분말이 금속판의 기공을 막음으로써, 금속판이 필터로서의 기능을 상실하게 된다는 문제점이 있다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을, 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성하는 단계(S200)를 통하여 기공을 만듦으로써 해결하고 있다.
9 is a view showing before and after ceramic coating using the Thermal Spray method in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the ceramic coating using the thermal spray method has a problem in that the ceramic powder coated on the metal plate blocks pores of the metal plate, so that the metal plate loses its function as a filter. In the present invention, this problem is solved by creating pores through the step S200 of forming holes at a predetermined interval using a laser on the ceramic coating film.

단계 S130에서는, 일정 두께의 세라믹 박판을 금속판에 접합하여 코팅한다. 단계 S110에서 Thermal Spray로 금속판에 세라믹을 코팅하는 경우, 세라믹 분말을 분사하는 방법이기 때문에 코팅 전면이 완벽하게 동일한 두께를 지니도록 코팅하는 것이 어려우므로, 세라믹 코팅 막에 일정한 홀을 가공하는데 가공 시간이 오래 걸릴 수 있다. 따라서 일정한 두께를 지닌 세라믹 박판을 금속판에 바로 접합하는 방법을 사용할 수 있다. 물론 이 경우에도 세라믹 코팅이 금속판의 기공을 막아버려 필터로서의 기능을 상실케 할 수 있으나, 이는 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성하는 단계(S200)를 통하여 기공을 만듦으로써 해결할 수 있다.
In step S130, the ceramic thin plate of a predetermined thickness is bonded to the metal plate and coated. In the case of coating the ceramic plate on the metal plate with thermal spray in step S110, since it is difficult to coat the entire surface of the coating to have the same thickness because it is a method of spraying ceramic powder, processing time is required to process a constant hole in the ceramic coating film. It can take a long time. Therefore, a method of directly bonding a ceramic thin plate having a predetermined thickness to a metal plate may be used. Of course, even in this case, the ceramic coating may block the pores of the metal plate to lose its function as a filter, but this may be solved by making pores through the step S200 of forming holes at a predetermined interval using a laser on the ceramic coating film. Can be.

단계 S200에서는, 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성한다. 단계 S200에 대해서, 이하 도 10을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
In step S200, holes are formed in the ceramic coating film at regular intervals using a laser. The step S200 will be described in detail with reference to FIG. 10 below.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S200을 수행한 결과를 나타내는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S200에서는, 세라믹 코팅 막에 Femtosecond 레이저, Nd:YAG 레이저 또는 Fiber 레이저를 사용하여 일정한 간격으로 홀을 형성한다. 홀의 크기는 모세관 힘을 통해 금속이 채워질 수 있도록 지름이 0.5~50㎛일 수 있다. 단계 S110을 거친 경우에는 세라믹 코팅 막이 불균일할 수 있어 일정한 크기의 홀을 형성하는데 많은 시간이 소요될 수 있으나, 단계 S130을 거친 경우에는 균일한 두께의 세라믹 박판에 홀을 형성하는 것이므로 단계 S110을 거친 경우보다 짧은 시간 내에 단계 S200을 완료할 수 있다.
10 is a view showing the results of performing step S200 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 10, in step S200 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, using a femtosecond laser, Nd: YAG laser or Fiber laser to the ceramic coating film at regular intervals Form. The size of the hole may be 0.5-50 μm in diameter so that the metal can be filled through capillary force. In the case of step S110, the ceramic coating film may be non-uniform, so that it may take a long time to form a hole of a constant size, but in the case of step S130, since the hole is formed in a thin ceramic plate of uniform thickness, Step S200 can be completed in a shorter time.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 홀 가공 형상을 나타내는 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법은, 평판 또는 기둥 형태에도 모두 적용할 수 있어 다양한 형태의 복합소재를 개발하는데 응용될 수 있다.
11 is a view showing a hole processing shape of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 11, the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, can be applied to both flat or columnar form can be applied to develop a composite material of various forms.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Femtosecond 레이저 장비를 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 따라 Femtosecond 레이저를 이용하여 세라믹 코팅 막에 형성한 홀을 나타내는 도면이다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Femtosecond 레이저는, 대략 수 펨토 초 이상의 펄스 폭을 가지며, 증폭을 할 경우 테라 와트(=1012W)에 해당하는 순간출력을 낼 수 있는 레이저이다. 표 2와 표 3은 Femtosecond 레이저의 실험조건을 나타낸다. 표 3에 기재된 바와 같이, Femtosecond 레이저는 세라믹 코팅 막에 홀을 가공하는 작업이 너무 오래 걸린다는 단점이 있다.12 is a view showing a femtosecond laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, Figure 13 is a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention FIG. 2 shows holes formed in the ceramic coating film using a femtosecond laser. 12 and 13, the femtosecond laser that can be used in the heterogeneous material bonding method using the laser according to the embodiment of the present invention has a pulse width of about several femtoseconds or more, and when amplified, This laser can produce instantaneous power equivalent to watts (= 10 12 W). Table 2 and Table 3 show the experimental conditions of the femtosecond laser. As shown in Table 3, the femtosecond laser has the disadvantage that it takes too long to process holes in the ceramic coated film.

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도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Nd:YAG 레이저 장비를 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 따라 Nd:YAG 레이저를 이용하여 홀을 형성한 경우의 세라믹 코팅 막(a)과 금속판(b)을 나타내는 도면이다. 표 4와 표 5는 Nd:YAG 레이저의 실험조건을 나타낸다. 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 Nd:YAG 레이저를 이용하여 세라믹 코팅 막에 홀을 형성하는 경우, Nd:YAG 레이저의 파워가 너무 세기 때문에 홀이 매우 크게 형성되며 금속판까지 홀이 형성될 수 있다는 단점이 있다.14 is a view showing the Nd: YAG laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, Figure 15 is a heterogeneous material bonding using a laser according to an embodiment of the present invention It is a figure which shows the ceramic coating film (a) and the metal plate (b) at the time of forming a hole using Nd: YAG laser in accordance with the method. Table 4 and Table 5 show the experimental conditions of the Nd: YAG laser. As shown in FIG. 15, when a hole is formed in a ceramic coating film using a Nd: YAG laser of a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, the power of the Nd: YAG laser is too high. Therefore, the hole is formed very large, there is a disadvantage that the hole can be formed up to the metal plate.

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도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 이용될 수 있는 Fiber 레이저 장비를 나타내는 도면이다. 도 16에 도시된 바와 같이, Fiber 레이저는 고체레이저로서 레이저 매질은 보통 이테르븀(Ytterbium: Yb)으로 도핑된 광섬유를 사용한다. 파장은 1070±5㎚ 범위이며, 고품질의 single mode 특성을 이용하여 광통신 산업분야에 이용된다. 1990년대 말부터 제조 산업, 군수산업, 의학 장비 및 우주항공 장비 분야에 널리 사용되었다. Fiber 레이저는 Femtosecond 레이저와 Nd:YAG 레이저의 단점을 모두 보완할 수 있기 때문에 본 발명에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 가장 적합하다. 특히 CW(Continuous Wave) Fiber 레이저를 사용할 수 있다.
16 is a view showing a fiber laser equipment that can be used in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the fiber laser is a solid state laser and the laser medium usually uses an optical fiber doped with Ytterbium (Yb). The wavelength ranges from 1070 ± 5nm and is used in the optical communications industry with high quality single mode characteristics. Since the late 1990s, it has been widely used in the manufacturing industry, the military industry, medical equipment and aerospace equipment. Fiber laser is most suitable for the heterogeneous material bonding method using the laser according to the present invention because it can compensate for the disadvantages of both femtosecond laser and Nd: YAG laser. In particular, CW (Continuous Wave) fiber laser can be used.

단계 S300에서는, 레이저를 사용하여 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 홀에 용융된 금속을 채워 용접한다. 단계 S300에 대해서, 도 17을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
In step S300, a laser is used to apply heat to the metal plate to melt it, and the molten metal is filled and welded into the hole. The step S300 will be described in detail with reference to FIG. 17.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S300을 수행한 결과를 나타내는 도면이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 단계 S300에서는, Femtosecond 레이저 또는 Fiber 레이저를 사용하여 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 홀에 용융된 금속을 채워 용접한다. 단계 S200에서 생성한 홀에는 용융된 금속이 모세관 힘을 통하여 자동으로 상승되어 채워질 수 있다. 홀에 금속이 채워짐으로써, 세라믹 코팅 막과 금속판 간의 결합이 견고해져 내열성, 내식성, 내충격성을 지닌 복합소재를 제조할 수 있다.
17 is a view showing the result of performing step S300 of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 17, in step S300 of the method for bonding dissimilar materials using a laser according to an embodiment of the present invention, a metal sheet is heated and melted using a femtosecond laser or a fiber laser, and the molten metal in the hole is Fill and weld. Holes created in step S200 may be filled with molten metal is automatically raised through the capillary force. By filling the holes with metal, the bond between the ceramic coating film and the metal plate is firmed, thereby producing a composite material having heat resistance, corrosion resistance, and impact resistance.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 Femtosecond 레이저를 이용하여 용접한 경우의 세라믹 코팅 막(a)과 금속판(b)을 나타내는 도면이다. 또한, 표 6과 표 7은 Femtosecond 레이저의 용접 실험조건을 나타낸다. 표 7에 기재된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 Femtosecond 레이저를 이용하는 경우는 작업시간이 너무 오래 걸리는 문제점이 있다.18 is a view showing a ceramic coating film (a) and a metal plate (b) when welding using a femtosecond laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. In addition, Table 6 and Table 7 show the welding experimental conditions of the femtosecond laser. As shown in Table 7, when using a femtosecond laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention there is a problem that takes a long time.

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도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀 부분을 나타내는 도면이다. 표 8은 Pulsed Fiber 레이저의 용접 실험조건을 나타내며, 표 9는 Pulsed Fiber 레이저의 마크 카운트(Mark Count)에 따른 세라믹 홀 가공 여부를 나타낸다. 표 9에 기재된 바와 같이, Pulsed Fiber 레이저를 사용하는 경우에는 세라믹 홀의 가공이 이루어지지 않으므로, CW(Continuous wave) Fiber 레이저를 사용할 수 있다. 표 10은 CW Fiber 레이저의 용접 실험조건을 나타내며, 표 11은 CW Fiber 레이저의 마크 카운트에 따른 용접 여부를 나타낸다. 표 10에 기재된 바와 같이, 레이저 파워는 40~60W, 펌프 전류는 2500~3000㎃, 마크 속도(Mark Speed)는 0.1~5㎜/s, 마크 카운트는 1~10인 CW Fiber 레이저를 사용할 수 있다.19 is a view showing a hole portion when welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. Table 8 shows the welding test conditions of the pulsed fiber laser, and Table 9 shows whether the ceramic holes are processed according to the mark count of the pulsed fiber laser. As shown in Table 9, since a ceramic hole is not processed when a pulsed fiber laser is used, CW (Continuous Wave) fiber laser can be used. Table 10 shows the welding test conditions of the CW Fiber laser, Table 11 shows whether the welding according to the mark count of the CW Fiber laser. As shown in Table 10, a CW fiber laser having a laser power of 40 to 60 W, a pump current of 2500 to 3000 mA, a mark speed of 0.1 to 5 mm / s, and a mark count of 1 to 10 can be used. .

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도 20 및 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀을 나타내는 도면이다. 도 20과 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법의 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀은, 깔끔한 용접 결과를 확인할 수 있다. SM45C에 Al2O3를 45W로 코팅한 후 용접한 것이며, 용접 조건은 도 20의 경우 스캐닝 속도(Scanning speed) 5㎜/s, 반복회수(Repetition) 5회이며, 도 21의 경우 스캐닝 속도 10㎜/s, 반복회수 10회이다. 두 경우 모두 만족스러운 홀이 가공된바, CW Fiber 레이저의 용접 조건은 스캐닝 속도가 5~10㎜/s, 반복회수는 5~10회로 할 수 있다.
20 and 21 are views showing a hole in the case of welding using a CW fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 20 and 21, the hole in the case of welding using a CW fiber laser of the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, it can confirm a clean welding results. After welding 45W coated Al 2 O 3 to SM45C, the welding conditions are scanning speed 5 mm / s and repetition 5 times in FIG. 20, and scanning speed 10 in FIG. Mm / s, and 10 repetitions. In both cases, satisfactory holes were processed. The welding conditions of CW fiber lasers can be 5 to 10 mm / s in scanning speed and 5 to 10 repetitions.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀의 배열을 나타내는 도면이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀의 배열은, SUS-304에 코팅한 것으로 용접 조건은 전력(power) 45W, 스캐닝 속도 10㎜/s, 반복회수 10회이다.
FIG. 22 is a view showing an arrangement of holes in the case of welding using a CW fiber laser in a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 22, in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, the arrangement of holes when welding using a CW Fiber laser is coated on SUS-304, the welding conditions are power ( power) 45W, scanning speed 10mm / s, repeat count 10 times.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀을 나타내는 도면이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀은, 재료(Material)와 스캐닝 속도, 반복회수에 따라 홀의 형상이 다소 차이를 나타낼 수 있으나 이종물질의 접합에는 문제가 없는 것을 확인할 수 있다.
FIG. 23 is a view showing a hole in the case of welding using a CW fiber laser in a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 23, in the case of welding using a CW fiber laser in a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, the hole may be formed according to the material, the scanning speed, and the number of repetitions. Although the shape may show some difference, it can be confirmed that there is no problem in the bonding of the dissimilar materials.

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀의 단면도이다. 도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이종물질 접합방법에서 CW Fiber 레이저를 이용하여 용접한 경우의 홀은, 용융된 금속이 모세관 힘을 통하여 세라믹 코팅 막의 홀에 채워짐으로써 이종물질 간의 접합이 견고하게 이루어진 것을 확인할 수 있다.
24 is a cross-sectional view of a hole in the case of welding using a CW Fiber laser in the heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 24, in the case of welding using a CW fiber laser in a heterogeneous material bonding method using a laser according to an embodiment of the present invention, the molten metal is formed in the hole of the ceramic coating film through capillary force. By filling it can be confirmed that the bonding between the heterogeneous material is made.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention described above may be variously modified or applied by those skilled in the art, and the scope of the technical idea according to the present invention should be defined by the following claims.

S100: 금속판에 세라믹을 일정 두께만큼 코팅하는 단계
S110: 금속판에 세라믹 입자를 분사하여 코팅하는 단계
S130: 일정 두께의 세라믹 박판을 접합하여 코팅하는 단계
S200: 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 일정 간격으로 홀을 형성하는 단계
S300: 레이저를 사용하여 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 홀을 용융된 금속으로 채워 용접하는 단계
S100: coating the ceramic plate on the metal plate by a certain thickness
S110: coating by spraying ceramic particles on a metal plate
S130: step of bonding and coating a thin ceramic plate
S200: forming holes at regular intervals using a laser on the ceramic coating film
S300: using a laser to heat the metal plate to melt, and to fill the hole with molten metal to weld

Claims (11)

레이저를 이용한 이종물질 접합방법에 있어서,
(1) 금속판에 세라믹을 코팅하는 단계;
(2) 세라믹 코팅 막에 레이저를 사용하여 미리 지정된 간격으로 홀을 형성하는 단계; 및
(3) 레이저를 사용하여 상기 금속판에 열을 가하여 용융시키고, 상기 홀에 용융된 금속을 채워 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
In the method of bonding different materials using a laser,
(1) coating a ceramic on a metal plate;
(2) forming holes in the ceramic coating film at predetermined intervals using a laser; And
(3) a method of joining dissimilar materials using a laser, comprising applying a heat to the metal plate using a laser to melt the metal sheet and welding the molten metal to the hole.
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서,
상기 금속판은 SUS-304 또는 SM45C인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 1, wherein in step (1),
The metal plate is a SUS-304 or SM45C heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서,
상기 금속판에 세라믹 입자를 분사하여 코팅하거나 또는 세라믹 박판을 상기 금속판에 접합하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 1, wherein in step (1),
Dissimilar material bonding method using a laser, characterized in that for coating by spraying ceramic particles on the metal plate or by bonding a ceramic thin plate to the metal plate and coating.
제3항에 있어서,
Thermal Spray를 이용하여 상기 세라믹 입자를 분사하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 3,
Heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that for spraying the ceramic particles using a thermal spray.
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서,
상기 세라믹은 Al2O3인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 1, wherein in step (1),
Wherein the ceramic is Al 2 O 3 The method for bonding different materials using a laser, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 홀은,
지름이 0.5~50㎛인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 1, wherein the hole,
Heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that the diameter of 0.5 ~ 50㎛.
제1항에 있어서, 상기 단계 (2) 및 단계 (3)에서,
Fiber 레이저를 사용하여 상기 홀을 형성하거나 또는 상기 금속판에 열을 가하여 용융시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method according to claim 1, wherein in steps (2) and (3),
Forming the hole using a fiber laser or a method for bonding different materials using a laser, characterized in that for melting by applying heat to the metal plate.
제7항에 있어서, 상기 Fiber 레이저는,
CW(Continuous Wave) Fiber 레이저인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 7, wherein the fiber laser,
Heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that the CW (Continuous Wave) fiber laser.
제8항에 있어서, 상기 CW Fiber 레이저는,
레이저 파워가 40~60W이며 펌프 전류는 2500~3000㎃인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 8, wherein the CW Fiber laser,
Dissimilar materials bonding method using a laser, characterized in that the laser power is 40 ~ 60W and the pump current is 2500 ~ 3000㎃.
제8항에 있어서, 상기 CW Fiber 레이저는,
마크 속도(Mark Speed)가 0.1~5㎜/s이며, 마크 카운트(Mark Count)는 1~10인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 8, wherein the CW Fiber laser,
Mark speed is 0.1 ~ 5㎜ / s, Mark Count (Mark Count) is heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that 1 ~ 10.
제8항에 있어서, 상기 CW Fiber 레이저는,
스캐닝 속도(Scanning Speed)가 5~10㎜/s이며, 반복회수(Repetition)는 5~10회인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이종물질 접합방법.
The method of claim 8, wherein the CW Fiber laser,
Scanning speed (Scanning Speed) is 5 ~ 10㎜ / s, Repetition (Repetition) is a heterogeneous material bonding method using a laser, characterized in that 5 to 10 times.
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