TWI658144B - 強化工件表面之系統與方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種強化工件表面之方法，其係包括有下列步驟：首先，提供一載具，其內具有一工件，該工件上方有一液體層與該工件之一加工面接觸，該載具更具有一透光部與該載具氣密連接，使該液體層與外界環境隔離，該液體層內含有氣泡。接著，提供一加熱光源，產生一加工光束通過該透光部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的組成物分解產生一生成物，藉由該液體層汽化產生的高壓以及透光部之拘束使該生成物滲入該加工位置上的工件表面。

Description

強化工件表面之系統與方法

本發明為一種工件表面強化之技術，特別是指一種利用加熱光源間接於工件表面滲入強化物質之一種強化工件表面之方法。

在科技蓬勃發展的時代，各項零組件需要精密快速而非大量的製作，不僅要有優秀的機械性質，外觀也需精緻化，如何同時達到這些要求，製程之技術發展成為如今必須討論的重點。特別是在加工件表面強化的技術領域中，隨著市場的需求，也不斷有新的技術產生。

一般傳統強化工件表面的方式為滲碳法，其為零件在加工後，統一放置於含有滲碳劑(一般為木炭或SiC)之大型熱處理爐內，長時間與高溫環境的作用下，滲碳劑分解出活性碳原子進而滲入工件表面。然而這些技術無法選擇工件的部分部位進行，成品在長時間滲碳之同時亦無法做其他加工，效率極低。

為了解決習用的不足，隨著雷射發展越來越進步，利用雷射衝擊硬化擁有提高表面強度、改善材料耐磨性，延長疲勞壽命等優越性能，並且使殘餘應力深度達2000，解決了傳統滲碳法之不足之處。雷射表面處 理的應用非常廣泛，具有快速、精密、彈性化等優點讓它成為工業應用中不可或缺的重要工具。常見的技術有雷射表面焠火硬化、雷射衝擊硬化、雷射熔覆等。

雖然雷射解決了習用技術的問題，但由於一般雷射多用於本身含碳原子的材料(碳鋼)，加工前後之晶相變化以及碳原子累積於晶格差排交界處為優化材料之主要原因。因此，對於非含碳的工件材料而言，則尚未有有效做法。

綜合上述，因此需要一種強化工件表面之方法，來解決習用技術之不足。

本發明提供一種強化工件表面之方法，其係藉由將材料吸收雷射光的能量轉化成熱能，同時加熱工件、油、油中的添加物(例如：粉末、氣泡或其混合物)或水、水中的添加物(例如：粉末、氣泡或其混合物)或油水混合物(例如：乳化物)、油水混合物的添加物(例如：粉末、氣泡或其混合物)，使其達到高溫並將材料熔化、汽化、電漿離子化及分解等化學反應及液體瞬間汽化產生的高壓(數十~數百大氣壓力)等物理反應機制的雙重作用下，在工件表面成形雷射加工的痕跡，同時將油中被高溫分解的生成物(例如：氣泡中的O、C、N等元素及粉末中的Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SiC、WC等陶瓷或Ti、Cr、W、Ni、Mo、Pt、Au等金屬或Si、As、Se、B、P等非金屬)浸透進入工件內部產生新的化合物，完成加工與鍍膜的結果。

本發明提供一種強化工件表面之方法，可以使非含碳元素(鈦金屬)亦能產生滲碳效果，本發明將雷射強化技術複合滲碳原理，發展新型表面熱處理技術，使材料能夠在短時間做局部性的滲碳，提高特定區域的表面硬度。對比過去花費長時間，且無法選擇局部之滲碳法，雷射成為非常有利的加工機具。透過雷射將含碳介質瞬間加熱，可使含碳介質(例如碳粉或油)與工件表面熔融，配合雷射衝擊強化之正壓力，碳原子滲入工件中，於表面形成含碳原子的化合物，增加表面硬度。

本發明提供一種強化工件表面之方法，在液體層內包括有氣泡，氣泡的作用可以在雷射照射工件表面時，同時將油中被高溫分解的生成物氣泡中的O、C、N等元素浸透進入工件內部，產生新的化合物，完成加工與鍍膜的結果。此外，由於雷射聚焦光斑的尺寸在數十微米左右，因此如何大面積有效率的加工是一個問題，透過本發明的氣泡作用，可以讓雷射光散射產生離焦的效果，進而增加了雷射光斑的面積，提升了加工的效率。

在一實施例中，本研究提出新式的雷射表面衝撃(shot-peening)與滲碳(carbonizing)同時處理的複合機制，籍由在工件的加工面上設置液體層作為介質，並透過氣密的設計使得液體層形成與空氣隔絶的封閉夾層。當雷射光聚焦在工件表面時，可將材料瞬間加熱到高温及高壓(GPa~)，並產生非常高的衝撃波，達到同時具有高表面硬度與高含碳量的加工目的。

在一實施例中，本發明提供一種強化工件表面之方法，其係包括有下列步驟：首先，提供一載具，其內具有一工件，該工件之一加工面上具有一液體層與該工件接觸，該載具用以使該液體層與外界環境隔離，且其具有一透光部與該加工面對應。接著，提供一加熱光源，產生一加工光束通過該透光 部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的組成物分解產生一生成物，藉由該液體層汽化產生的高壓以及透光部之拘束使該生成物滲入該加工位置上的工件表面。

在一實施例中，本發明提供一種強化工件表面之系統，包括有一工具機體、一加熱光源、一多軸加工平台以及一控制單元。該加熱光源，與該工具機體耦接，該加熱光源產生一加工光束通過該透光部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的組成物分解產生一生成物。該多軸加工平台，用以挾持一載具，其內具有一工件，該工件之一加工面上具有一液體層與該工件接觸，該載具用以使該液體層與外界環境隔離，且其具有一透光部與該加工面對應。該控制單元，用以控制該加熱光源進行一掃描動作，使該工件之加工面上滲入有該生成物。

在一實施例中，該加熱光源更包括有一干涉條紋產生單元，用以將其所產生的光束調制成具有干涉條紋之該加工光束，該加工光束所具有之干涉條紋之亮紋部分，用以使該加工位置上的該工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的組成物分解產生該生成物。

在一實施例中，該加熱光源為一脈衝雷射。該液體層為油、水或油水混合之液體層。其中，該液體層內更混合有一粉末材料或氣泡。該粉末材料為金屬粉末材料、非金屬粉末材料或者是陶瓷粉末材料，該氣泡為空氣、氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳或碳氫化合物。

在一實施例中，該強化工件表面之方法係更包括有改變掃描加工的速度以調整該工件表面加工後之一特徵的步驟，該特徵可以為硬度或表面粗糙度。

2‧‧‧強化工件表面之方法

20~22‧‧‧步驟

3、3a‧‧‧載具

30、30a‧‧‧工件

300‧‧‧加工面

300a‧‧‧鑽唇面

300b‧‧‧鑽腹面

31‧‧‧液體層

310‧‧‧生成物

32‧‧‧透光部

33‧‧‧容器

301‧‧‧加工位置

302‧‧‧端部

4‧‧‧加熱光源

40‧‧‧加工光束

41‧‧‧脈衝雷射光源

410‧‧‧光束

411、412‧‧‧分光光束

42‧‧‧干涉條紋產生單元

420‧‧‧分光元件

421、422‧‧‧反射鏡

5‧‧‧強化工件表面系統

50‧‧‧工具機體

51‧‧‧多軸加工平台

52‧‧‧加熱光源

53‧‧‧控制單元

90‧‧‧衝撃波

圖1為本發明之強化工件表面方法之一實施例流程示意圖。

圖2A與2B為本發明之載具與雷射加工示意圖。

圖3為本發明之載具和工件另一實施例示意圖。

圖4A與圖4B為本發明之加熱光源另一實施例示意圖。

圖4C為兩道光的合光產生干涉所形成之干涉條紋示意圖。

圖5為本發明之強化工件表面系統之一實施例流程示意圖。

圖6為本發明在液體層為碳氫油下加工前後之EDS表面元素分析。

圖7為本發明線與點重疊率示意圖。

圖8為在液體層為碳氫油下線重疊率75%之不同掃描速度的材料表面硬度分析圖。

圖9為本發明之強化工件表面之方法另一實施例流程示意圖。

圖10A與圖10B為在重疊率75%以及不同掃描速度100mm/s以及300mm/s的條件下所得到的工件表面形貌顯微圖。

在下文將參考隨附圖式，可更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來 體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明所述強化工件表面之系統與方法，然而，下述實施例並非用以限制本發明。

請參閱圖1、圖2A與2B所示，其中圖1為本發明之強化工件表面方法之一實施例流程示意圖；圖2A與2B為本發明之載具與雷射加工示意圖。在本實施例中，首先進行步驟20，提供一載具3，其內具有一工件30，該工件30之一加工面300上具有一液體層31與該工件30接觸，該載具3用以使該液體層31與外界環境隔離，且其具有一透光部32與該加工面300對應。該工件3在一實施例中，可以為金屬製品。該金屬的材料，可以為非含碳的金屬材料，在一實施例中，為鈦合金，例如：Ti6Al4V的鈦合金，但不以此為限制。在另一實施例中，該金屬的材料也可以為含碳的金屬，例如：碳鋼。使用者可以根據本發明的精神選擇適當的材料。此外，該工件3，在一實施例中，也可以為加工用的刀具，例如：鑽頭、銑刀或者是車刀等加工用的刀具。

在一實施例中，該載具3具有容器33，其內放置有要被加工的工件30，工件30之加工面300上具有該液體層31。該液體層31可以為油、水或油水混合之液體層，本實施例中，該液體層31為油，其係為碳氫油，在一實施例中，該碳氫油為放電加工用油，但不以此為限制。此外，該液體層31內更混合有一粉末材料或氣泡。該粉末材料為金屬粉末材料、非金屬粉末材料或者是陶瓷粉末材料，該氣泡為空氣、氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳或碳氫化合物所構 成的氣泡。要說明的是，由於液體層內包括有氣泡，氣泡的作用可以在雷射照射工件表面時，同時將油中被高溫分解的生成物(例如：氣泡中的O、C、N等元素及粉末中的Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SiC、WC等陶瓷或Ti、Cr、W、Ni、Mo、Pt、Au等金屬或Si、As、Se、B、P等非金屬)浸透進入工件內部，產生新的化合物，完成加工與鍍膜的結果。此外，由於雷射聚焦光斑的尺寸在數十微米左右，因此如何大面積有效率的加工是一個問題，透過本發明的氣泡作用，可以讓雷射光散射產生離焦的效果，進而增加了雷射光斑的面積，提升了加工的效率。

在該液體層31的上方，與加工面300對應之區域更具有透光部32，本實施例中，該透光部32為一蓋體，透過該蓋體之覆蓋，可以讓該液體層31可以免於和外界環境接觸，保持氣密的效果。該透光部32的材質，在本實施例中為玻璃，但不以此為限制。在一實施例中，使用的強化玻璃厚度為2mm於波長260nm~1100nm之最大吸收率小於20%。在一實施例中，該液體層為具有可撓性材料所構成的拘束層，可以解決習用技術中以固體透光材質，例如：玻璃在加工中破裂的問題。

此外，使用者可以根據氣密的需求，在透光部32與該容器33接合之處，塗上氣密膠，例如：矽利康膠，但不以此為限制，以強化氣密的效果。要說明的是，本發明中的載具3並不以圖2A所示為限制，例如：工件30整體容置在載具3內，或者是以透光的蓋體當作透光部32。載具3的型態可以根據工件要被加工的區域的形狀或尺寸進行設計。例如：在一實施例中，如圖3所示，如果工件為刀具30a的話，可將刀具30a要被強化的區域局部地用載具3a包覆，載 具3a以透光材質，例如玻璃，構成該透光部，載具3a內與該刀具30a之加工面接觸之區域有液體層。圖3所示的刀具30a為鑽頭，其加工面為鑽頭的鑽唇面300a(rake face)和鑽腹面300b(flank face)。

再回到圖1、圖2A-2B所示，步驟20之後進行步驟21，提供一加熱光源4，產生一加工光束40通過該透光部32以及該液體層31而聚焦至該工件30上之一加工位置301，使該加工位置301上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層31，進而該液體層31汽化以及使該液體層31內涵的組成物分解產生一生成物310。在本步驟中，該加熱光源40為脈衝雷射光源，用以產生一脈衝雷射作為該加工光束40。在一實施例中，該脈衝雷射最大工率為20W，最高頻率為1000KHz，波長為1064nm。要說明的是，前述實施例中的雷射光源的波長、功率以及頻率的相關參數特徵，係為實施之一種態樣，因此並不以該種雷射為限制，使用者可以根據需求選擇適當的雷射光源參數特徵。

請參閱圖2A與圖2B所示，當該雷射光源產生的加工光束40，聚焦在工件30表面時，可將工件30的材料瞬間加熱到高温，在一實施例中可以高達攝氏10,000度，以及產生高壓(GPa~)，進而對工件30產生非常高的衝撃波90，使得工件30表面的材料產生變化，例如：使材料熔化→汽化甚至電漿化，此時周圍的液體層內的組成物分也被加熱解離出生成物310並汽化，使得汽化體積瞬間膨脹產生高壓的衝撃波傳到工件30內部，也同時傳到覆蓋的透光部32。本實施例中，由於液體層31是油體，所以油體中所含有碳成分的組成物被熱解離出碳，藉由該液體層31汽化產生的高壓以及透光部32之拘束使碳滲入該加工位置301上的工件表面，進而提高工件表面的硬度。

請參閱圖4A與圖4B所示，該圖為本發明之加熱光源另一實施例示意圖。在本實施例中，該加熱光源4a包括有一脈衝雷射光源41以及一干涉條紋產生單元42，在一實施例中，該干涉條紋產生單元42為一麥克森干涉架構，其係具有一分光元件420，以及一對反射鏡421與422，雷射光源41所產生的光束410經由該分光元件420分成兩道分光光束411與412分別經由反射鏡421與422反射，回到分光鏡420合光之後形成加工光束40。該加工光束，因為兩道光的合光產生干涉因此具有干涉條紋，如圖4C所示之一干涉條紋實施例。要說明的是，干涉條紋的樣式係根據需求而定，並不以圖4C所示的實施例為限制。干涉條紋的亮紋投射到工件30的加工面300上，可將工件30的材料瞬間加熱到高温，使材料熔化→汽化甚至電漿化，此時周圍的液體層31內的組成物分也被加熱解離出生成物並汽化，使得汽化體積瞬間膨脹產生高壓的衝撃波傳到工件30內部，進而將生成物滲入到加工面300內，其原理如前所述，在此不做贅述。

請參閱圖5所示，該圖為本發明之強化工件表面系統之一實施例流程示意圖。在本實施例中，該強化工件表面系統5包括有一工具機體50、一多軸加工平台51、一加熱光源52以及一控制單元53。該工具機體50為本領域技術之人所熟知的結構，用以多軸加工平台51、加熱光源52以及提供容置控制單元53。該多軸加工平台51，可以根據控制訊號進行多軸向的位置調整運動，本實施例中，其係為五軸的加工平台。該多軸加工平台與該工具機體50連接。要說明的是，五軸包括有X、Y、Z三個垂直移動軸，加上兩個旋轉移動軸A軸B軸或B軸C軸或A軸C軸，而A、B、C軸的區分如下：繞X軸的旋轉軸，稱為A軸；繞Y軸的旋轉軸，稱為B軸，繞Z軸旋轉軸，稱為C軸。驅動五軸向運動的驅 動機構，為本領域所熟知的技術，在此不做贅述。

本實施例中，該多軸加工平台51用以控制載具之位置，該載具內具有一工件，該工件之一加工面上具有一液體層與該工件接觸，該載具用以使該液體層與外界環境隔離，且其具有一透光部與該加工面對應。該工件為刀具，例如：鑽頭、銑刀或者是車刀等加工用的刀具。本實施例，則為鑽頭，因此所挾持的載具如圖3所示的態樣。如圖3所示，多軸加工平台51用以挾持該工件30a的端部302，透過不同軸向的運動改變載具3a的位置。除此之外，該載具也可以為如圖2A所示的載具3。再回到圖5所示，該加熱光源52，與該工具機體50耦接，該加熱光源52產生一加工光束通過該透光部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的組成物分解產生一生成物，藉由該液體層汽化產生的高壓以及透光部之拘束使該生成物滲入該加工位置上的工件表面。滲入的原理如前所述，在此不做贅述。要說明的是，該加熱單元52可以使用前述如圖2A所示的雷射光源或者是如圖4A與4B所示的光源架構。

該控制單元53，設置於該工具機體50之內部，和多軸加工平台51以及加熱光源52電訊連接，用以控制該加熱光源進行一掃描動作，使該工件之加工面上滲入有該生成物。本實施例中，該控制單元為具有運算儲存能力的計算機，可以接受程式碼控制該多軸加工平台51的位置，並且控制該熱光源52產生加工光束的功率、頻率以及聚焦光斑的大小。在一實施例中，如圖3所示的工件30a所需加工的位置為鑽唇面300a和鑽腹面300b，因此可以事先透過程式的撰寫，根據鑽唇面300a和鑽腹面300b設計加工的路徑，讓雷射光根據路徑進行掃 描動作，以在鑽唇面300a和鑽腹面300b表面上形成滲碳的效果。

請參閱圖6所示，該圖為本發明在液體層為碳氫油下加工前後之EDS表面元素分析。圖6的加工條件為線重疊率75%以及掃描速度300mm/s的條件。所謂線重疊率係指加工光束掃描過程中，由多了聚焦光斑所構成的第一掃描線和下一位置由多個聚焦光斑所構成的第二掃描線的重疊區域比例。在一實施例中，聚焦光斑約50μm，但不以此為限制，使用者可以根據需求決定聚焦光斑之大小。請參閱圖7所示，線重疊率之定義如下式(1)所示，其中φ為雷射光斑直徑，△為線重疊率，L為雷射掃描線間距。藉由式(1)的計算，可以透過掃描線間距計算出重疊率，或者是藉由所需要的重疊率計算出掃描線間距。

至於相鄰聚焦光斑之點重疊率計算式如下(2)所示，其中V為掃描速度，F為頻率，P為光斑與光斑間的間距。

V/F=P (2)加工後之鈦(Titanium,Ti)(75→41%)含量、釩(Vanadium,V)(3.6→1.8%)及鋁(Aluminum,Al)(8→4%)都有減半的趨勢。碳(Carbon,C)含量(11→25%)也都有増加2倍以上，含碳量増加證明碳原子確實滲入工件表面。Ti6Al4V工件表層吸收能量達到熔點後再急速冷却，金屬由固態變為液態後結晶結構改變，透過本發明之強化方式，使得Ti6Al4V從原始的晶格結構為HCP與BCC之混合(HCP佔大部分，為晶格強度較強之晶系)，在相變後之晶格結構轉為BCC，或因滲入碳原子而改變晶格結構及化合物的組合使得硬度產生明顯的變化。

請參閱圖8所示，該圖為本發明在液體層為碳氫油下線重疊率75%之不同掃描速度的材料表面硬度分析圖。從圖中可以看出速度100mm/s比300mm/s(雖然能量密度前者較高)的硬度都相對比較小，但両者的平均硬度也都大於未加工的工件。從圖8所述的結果可知使用碳氫油介質的雷射滲碳法也可以在短時間快速提高工件表面硬度(470→500HV以上)。因此可以得到如果有要調整表面硬度時，可以透過增加掃描加工的速度來實施，而不一定要以能量密度來調整。

如圖9所示，該圖為本發明之強化工件表面之方法另一實施例流程示意圖。在本實施例中，基本上與圖1相似，差異的是，本實施例中該流程更進一步包括有一改變掃描加工的速度以調整工件表面加工後之特徵的步驟。該特徵，在一實施例中為硬度。根據圖8所示，可以清楚得知，可以透過增加掃描加工的速度差異來實施，而不一定要以能量密度來調整。此外，在另一實施例中，該特徵為表面的粗糙度。如圖10A與圖10B所示，該圖為在重疊率75%以及不同掃描速度100mm/s以及300mm/s的條件下所得到的工件表面形貌顯微圖。從圖中可以看出，在相同的重疊率下，雷射掃描速度慢的工件表面呈現粗糙的多孔性構造，這也可能是造成硬度降低的原因。當速度達300mm/s或更高時，可得到細緻的加工表面。綜合上述，可以得知本發明之強化工件表面之系統與方法，可以在高速加工光束的掃描之下，例如：以速度100mm/s而言，5*5mm的加工區域掃描時間<1秒，即可以快速且達到提升工件表面硬度的效果。

以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本 發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

Claims (10)

1. 一種強化工件表面之方法，其係包括有下列步驟：提供一載具，其內具有一工件，該工件之一加工面上具有一液體層與該工件接觸，該載具用以使該液體層與外界環境隔離，且其具有一透光部與該加工面對應，該液體層內包括有碳成分的組成物與氣泡；以及提供一加熱光源，產生一加工光束通過該透光部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的該組成物分解產生一生成物，藉由該液體層汽化產生的高壓以及透光部之拘束使該生成物滲入該加工位置上的工件表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其中該透光部為一可撓性材料所構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其中該液體層為油、水或油水混合之液體層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其中該液體層內更混合有一粉末材料，其中該粉末材料為金屬粉末材料、非金屬粉末材料或者是陶瓷粉末材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，該氣泡為空氣、氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳或碳氫化合物。
6. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其係更包括有下列步驟：提供一多軸加工機，其係有該加熱光源，該多軸加工機具有一多軸加工平台，用以挾持該載具；以及控制該加熱光源進行一掃描動作，使該工件之加工面上滲入有該生成物。
7. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其係更包括有改變掃描加工的速度以調整該工件表面加工後之一特徵的步驟，該特徵為硬度或表面粗糙度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之方法，其中該加熱光源更包括有一干涉條紋產生單元，用以將其所產生的光束調制成具有干涉條紋之該加工光束，該加工光束所具有之干涉條紋之亮紋部分，用以使該加工位置上的該工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的該組成物分解產生該生成物。
9. 一種強化工件表面之系統，其係包括有：一工具機體；一多軸加工平台，與該工具機體連接，用以控制一載具之位置，該載具內具有一工件，該工件之一加工面上具有一液體層與該工件接觸，該載具用以使該液體層與外界環境隔離，且其具有一透光部與該加工面對應，該液體層內包括有碳成分的組成物與氣泡；一加熱光源，與該工具機體耦接，該加熱光源產生一加工光束通過該透光部以及該液體層而聚焦至該工件上之一加工位置，使該加工位置上的一工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的該組成物分解產生一生成物；以及一控制單元，用以控制該加熱光源進行一掃描動作，使該工件之加工面上滲入有該生成物。
10. 如申請專利範圍第1項所述之強化工件表面之系統，其中該加熱光源更包括有一干涉條紋產生單元，用以將其所產生的光束調制成具有干涉條紋之該加工光束，該加工光束所具有之干涉條紋之亮紋部分，用以使該加工位置上的該工件表面因溫度升高而加溫該液體層，進而該液體層汽化以及使該液體層內涵的該組成物分解產生該生成物。