CN105171246A - 激光切割同侧坯块移除 - Google Patents

激光切割同侧坯块移除 Download PDF

Info

Publication number
CN105171246A
CN105171246A CN201510364063.XA CN201510364063A CN105171246A CN 105171246 A CN105171246 A CN 105171246A CN 201510364063 A CN201510364063 A CN 201510364063A CN 105171246 A CN105171246 A CN 105171246A
Authority
CN
China
Prior art keywords
briquet
cutting
laser cutting
layer
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510364063.XA
Other languages
English (en)
Inventor
A·K·达兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN105171246A publication Critical patent/CN105171246A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B23K26/384—Removing material by boring or cutting by boring of specially shaped holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及激光切割同侧坯块移除。一种从工件激光切割坯块的方法可以包括使激光切割头相对于从其切割坯块的工件的层的切割表面呈除了垂直以外的角度；从所述层激光切割坯块，坯块在切割表面上具有比所述层的背面表面上的坯块部分更宽的部分；以及，穿过所述层的切割表面侧从所述层移除坯块。

Description

激光切割同侧坯块移除
技术领域
本发明总体上涉及激光切割。
背景技术
当激光切割具有封闭空腔或以其他方式难以进入的背面的工件时，出现的问题是坯块会落入到成型工件的空腔(或其他难以进入的区域)中，使其很难移除。或者，坯块可能掉落穿过工件进入保持工件的夹具，产生的问题是在生产设备的制造或组装区域中具有无束缚的坯块。这种被困或无束缚坯块可能产生潜在的震颤声或其他问题。即使激光从竖直定向表面或从表面以下切割坯块，该问题也可能出现，原因在于从激光切割过程而来气体压力，其可将坯块推到空腔或夹具中。
尝试解决这些问题，一些方法围绕大部分但不是所有的坯块激光切割，并且随后通过磁性辅助装置固定坯块完成切割。但是这要求磁吸式的被切割金属并且增加了激光切割过程的额外步骤和复杂性，这并不总是可取的。一些其他的方式尝试解决这个问题，在工件组装产生空腔/难以进入部分之前激光切割坯块。但是这不总是可取的，并且没有解决有关夹具的问题。仍然是其他方式尝试解决这个问题，通过使用真空以在激光切割过程中保持和移除坯块。但是这种技术并不总是可取的而且增加切割过程的复杂性。
发明内容
一种实施例构想了从工件激光切割坯块的方法，包括：使激光切割头相对于将从其切割坯块的层的切割表面呈除了垂直以外的角度；从所述层激光切割坯块，坯块在切割表面上具有比所述层的背面表面上的坯块部分更宽的部分；以及，从所述层穿过所述层的切割表面侧移除坯块。
实施例的优点在于：可靠地防止在激光切割过程中从工件切除的坯块落入空腔或相对工件其他难以进入的区域，同时容易从与切割相同的侧面从工件移除坯块。这避免了坯块在工件空腔内部发出震颤声的问题以及在夹具中无束缚的坯块的问题。此外，这种激光切割处理允许使得用于不同切割条件的激光切割和坯块移除处理的步骤最少化，这可以最小化用于处理工件的成本、复杂性和周期时间，同时实质上消除切割处理中人为失误而允许坯块结束于不期望位置的问题。
本申请还提供以下方案。
方案1.一种从工件激光切割坯块的方法，包括：
(a)使激光切割头相对于将从其切割坯块的工件的层的切割表面呈除了垂直以外的角度；
(b)从所述层激光切割坯块，所述坯块在切割表面上具有比所述层的背面表面上的坯块部分更宽的部分；以及
(c)穿过所述层的切割表面侧从所述层移除坯块。
方案2.根据方案1所述的方法，还包括：
(d)在步骤(c)之前，将坯块移除器固定到将从其切割坯块的切割表面，并且在步骤(c)中使用坯块移除器移除坯块。
方案3.根据方案2所述的方法，其中坯块移除器是附接到所述层的切割表面的磁体。
方案4.根据方案2所述的方法，其中坯块移除器是固定到所述层的切割表面的真空装置。
方案5.根据方案1所述的方法，其中坯块是截锥形状。
方案6.根据方案5所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度在10度到20度之间。
方案7.根据方案1所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度在10度到20度之间。
方案8.根据方案1所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度为大约15度。
方案9.根据方案8所述的方法，其中还通过激光切割的瑞利长度是被激光切割的层的厚度的至少两倍来限定步骤(b)。
方案10.根据方案9所述的方法，其中还通过激光切割的数值孔径低于0.1来限定步骤(b)。
方案11.根据方案8所述的方法，其中还通过激光切割的数值孔径低于0.1来限定步骤(b)。
方案12.根据方案1所述的方法，其中还通过转动工件以使切割面大致面向下方以允许重力移除坯块来限定步骤(c)。
方案13.根据方案1所述的方法，其中还通过在激光切割期间使切割表面大致面向下方以允许重力移除坯块来限定步骤(b)和(c)。
附图说明
图1是工件切割之前激光切割操作的部分截面示意图。
图2与图1相似，但是部分完成切割处理。
图3与图1相似，但是基本完成切割处理。
图4与图1相似，但是基本完成切割处理。
图5与图1相似，但是基本完成切割处理并且从工件的下方激光切割。
具体实施方式
参照图1，示出了总体上由10表示的激光切割组件。组件10包括激光切割头12和由控制器14控制的头运动致动器16，控制器14控制激光切割头12的启动和运动。激光切割头12、头运动致动器16和控制器14可以是常规的，因此本文不再进一步讨论。
夹具18将工件20固定就位以便于激光切割处理。工件20包括待激光切割的层24上的切割表面22，并且可以包括在工件20内产生空腔28的背面层26。层24和背面层26可以是通过例如焊接、粘结、卷边、铆接或其他紧固件固定在一起的两个分立件，或者可以是折叠在其自身上的单独件。工件也可以仅包括层24，没有任何空腔，但是有坯块落入夹具18中的可能。此外，本领域已知的是：夹具18使工件20相对于通常静止的激光切割头12运动。夹具18或激光切割头12之一或两者可以倾斜以实现激光切割处理期间所需的切割角度(下文说明)。
图2-5与图1相似，并且因此同样的附图标记代表同样的元件，对于图2-5不再对同样元件进行重复说明。现在将关于激光切割处理讨论所述附图。
图1示出了在切割之前安装在邻近激光切割头12的夹具18中的工件20，切割表面22面向切割头12。激光切割头12相对于切割表面22呈角度，以使激光不相对于表面22呈90度。角度30在本文被定义和用作激光相对于垂直于切割表面22的取向。此外，本文定义和使用的角度30是从垂直起始的角度，该角度使得坯块32在切割表面22上的直径或宽度(图2-5中所示)比激光切割的层24的背面表面34上的直径或宽度更宽。
图2表示部分完成切割处理的激光切割组件10，并且图3表示切割完成并且坯块32被移除的激光切割组件10。激光切割头12产生激光束36，该激光束36从垂直以角度30切割穿过层24，完成的切割产生待移除的坯块32。任选地，坯块移除器38可以接触坯块32，以便一旦切割完成就移除该坯块。该坯块移除器38可以是用于固定和移除坯块32的磁体(针对由磁性材料制成的层)、真空装置或其他类型的装置。激光切割的角度30自动生成具有侧壁40的坯块32，防止坯块32穿过层24中生成的孔42落入工件20的空腔28或落入夹具18，即使坯块移除器38在切割和/或移除处理中偶尔没有固定地保持坯块32也是如此。以此方式呈角度的侧壁40也可以使其更容易从层24拉出坯块32。坯块32可以具有截锥形状或可以是具有大致矩形或其他截面的形状，只要切割表面宽度大于坯块背面表面的宽度即可。
切割的角度30可以是，例如，大约从垂直起始的15度，但是可以低至大约10度或高至大约20度或30度。这种激光切割不如标准激光切割坯块那样垂直于切割表面22，因此用于垂直切割的激光切割参数通常不是有效的。改变激光切割参数以考虑到角度30。例如，如果切割角度是15度，那么用于切割的瑞利长度(RayleighLength)应当是最小值，该最小值是被激光切割的层24的厚度的大约两倍(与标准垂直激光切割不同，其中使用的瑞利长度可以长至待切割的层的单个厚度)。此外，用于以15度的角度30进行激光切割的数值孔径(na)期望低于0.1(与标准垂直激光切割不同，其中数值孔径(na)值超过0.1)。此外，对于切割角度30为15度的示例，光斑直径期望小于0.2(与标准垂直激光切割不同，其中光斑直径通常在0.5到0.4之间)。
图4表示切割处理完成的激光切割组件10，但是在完成激光切割之后，夹具18或其他机构翻转工件20，以利用重力将坯块32倾倒至坯块保持器44中。激光切割处理在其他方面可与其他附图中一样。而且，在切割之后防止坯块32落入空腔28并且同时翻转以倒出坯块32。
图5表示切割处理完成的激光切割组件10，但是夹具18固定工件20，使得切割表面22面向向下方向，并且激光切割头12从工件20下方切割。可以使用坯块移除器38或者可以利用重力掉落，如具体情况所需要那样。
虽然已经详细说明了本发明的某些实施例，但是熟知本领域所涉及领域的人员将认识到用于实施如所附权利要求限定的发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种从工件激光切割坯块的方法，包括：
(a)使激光切割头相对于将从其切割坯块的工件的层的切割表面呈除了垂直以外的角度；
(b)从所述层激光切割坯块，所述坯块在切割表面上具有比所述层的背面表面上的坯块部分更宽的部分；以及
(c)穿过所述层的切割表面侧从所述层移除坯块。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
(d)在步骤(c)之前，将坯块移除器固定到将从其切割坯块的切割表面，并且在步骤(c)中使用坯块移除器移除坯块。
3.根据权利要求2所述的方法，其中坯块移除器是附接到所述层的切割表面的磁体。
4.根据权利要求2所述的方法，其中坯块移除器是固定到所述层的切割表面的真空装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中坯块是截锥形状。
6.根据权利要求5所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度在10度到20度之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度在10度到20度之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中激光切割头相对于切割表面的角度为大约15度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中还通过激光切割的瑞利长度是被激光切割的层的厚度的至少两倍来限定步骤(b)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中还通过激光切割的数值孔径低于0.1来限定步骤(b)。
CN201510364063.XA 2014-06-09 2015-06-09 激光切割同侧坯块移除 Pending CN105171246A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/299,534 US20150352671A1 (en) 2014-06-09 2014-06-09 Laser cutting same side slug removal
US14/299534 2014-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105171246A true CN105171246A (zh) 2015-12-23

Family

ID=54548989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510364063.XA Pending CN105171246A (zh) 2014-06-09 2015-06-09 激光切割同侧坯块移除

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150352671A1 (zh)
CN (1) CN105171246A (zh)
DE (1) DE102015107922A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US9815144B2 (en) 2014-07-08 2017-11-14 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
TWI659793B (zh) 2014-07-14 2019-05-21 美商康寧公司 用於使用可調整雷射束焦線來處理透明材料的系統及方法
KR102546692B1 (ko) 2015-03-24 2023-06-22 코닝 인코포레이티드 디스플레이 유리 조성물의 레이저 절단 및 가공
DE102015212444A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Schuler Automation Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Blechplatine
WO2017004573A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Serenity Data Services, Inc. Product verification for hard drive data destroying device
US11111170B2 (en) * 2016-05-06 2021-09-07 Corning Incorporated Laser cutting and removal of contoured shapes from transparent substrates
US10730783B2 (en) 2016-09-30 2020-08-04 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
KR102428350B1 (ko) 2016-10-24 2022-08-02 코닝 인코포레이티드 시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공을 위한 기판 프로세싱 스테이션
US11383414B2 (en) * 2019-06-25 2022-07-12 Syntec Optics Parts degating apparatus using laser
DE102020126231A1 (de) 2020-10-07 2022-04-07 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Maschine zum Schneiden und Entnehmen von Werkstückteilen aus einem plattenförmigen Material

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070193988A1 (en) * 2004-04-08 2007-08-23 3D Industrie (Sas) Laser Cutting Machine For Trimming, Adding, Punching Or Similar Comprising A Support For The Removable Laser Head Of A Machine Tool Bed
CN101543939A (zh) * 2008-03-28 2009-09-30 西门子公司 用于制孔的方法
US20100126320A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Trumpf, Inc. Vacuum based part separation
CN101778693A (zh) * 2007-08-15 2010-07-14 卡特彼勒公司 利用可变倾角的激光加工方法
US20100193483A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Laser cutting process for forming stents
US20120074110A1 (en) * 2008-08-20 2012-03-29 Zediker Mark S Fluid laser jets, cutting heads, tools and methods of use
US20120297944A1 (en) * 2009-12-29 2012-11-29 Fabio Perini S.P.A. Machine for cutting web rolls
CN203254064U (zh) * 2013-04-08 2013-10-30 昆山允升吉光电科技有限公司 一种激光切割设备
CN103831539A (zh) * 2014-01-10 2014-06-04 合肥鑫晟光电科技有限公司 激光打孔方法及激光打孔系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070193988A1 (en) * 2004-04-08 2007-08-23 3D Industrie (Sas) Laser Cutting Machine For Trimming, Adding, Punching Or Similar Comprising A Support For The Removable Laser Head Of A Machine Tool Bed
CN101778693A (zh) * 2007-08-15 2010-07-14 卡特彼勒公司 利用可变倾角的激光加工方法
CN101543939A (zh) * 2008-03-28 2009-09-30 西门子公司 用于制孔的方法
US20120074110A1 (en) * 2008-08-20 2012-03-29 Zediker Mark S Fluid laser jets, cutting heads, tools and methods of use
US20100126320A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Trumpf, Inc. Vacuum based part separation
US20100193483A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Laser cutting process for forming stents
US20120297944A1 (en) * 2009-12-29 2012-11-29 Fabio Perini S.P.A. Machine for cutting web rolls
CN203254064U (zh) * 2013-04-08 2013-10-30 昆山允升吉光电科技有限公司 一种激光切割设备
CN103831539A (zh) * 2014-01-10 2014-06-04 合肥鑫晟光电科技有限公司 激光打孔方法及激光打孔系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015107922A1 (de) 2015-12-10
US20150352671A1 (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105171246A (zh) 激光切割同侧坯块移除
US11511342B2 (en) Method of fabricating an airfoil preform, an airfoil, and a nozzle sector, by selective melting on a bed of powder
US8403605B2 (en) Plunge milling method
WO2018224697A8 (de) Verfahren zur steuerung einer strahlschneidvorrichtung mit einem schneidwerkzeug, ein computerimplementiertes verfahren zum automatischen bestimmen und erzeugen von bewegungsbefehlen zum steuern eines schneidwerkzeugs einer strahlschneidvorrichtung, sowie strahlschneidvorrichtung zum ausfuehren der verfahren
CN105592994B (zh) 用于加工板状工件的方法和装置及由这类工件制成的产品
EP2960007A3 (en) Laser weld method and weld structure
CN105834421B (zh) 用于制造元件的方法和元件
WO2016083609A3 (de) Laserbasiertes trennverfahren
JP2016533903A (ja) 付加製造の方法および装置
MY188444A (en) Wafer producing method
JP6504064B2 (ja) 金属部材の製造方法
JP2017534458A5 (zh)
JP6349561B1 (ja) 三次元造形方法
CN104972117A (zh) 金属粉末加工装置
WO2016113030A3 (de) Festkörperteilung mittels stoffumwandlung
JP2011041952A (ja) Ｈ形鋼の開先加工方法
JP4994700B2 (ja) 塗布装置、レーザ加工装置および塗布制御装置
JPWO2017204055A1 (ja) 脆性基板の分断方法
JP2016087656A (ja) レーザ加工方法
US9592573B2 (en) Laser deposition using a protrusion technique
EP3067767A3 (en) A method of preparing a cutting path for machine cutting
WO2017186207A3 (de) Verfahren zur herstellung eines werkzeugmoduls und werkzeugmodul
US20210347081A1 (en) Method and machining tool for cutting workpieces and associated computer program product
EP2957364B1 (en) Shear beveling with serrations
KR101908827B1 (ko) 진동 용접 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151223

RJ01 Rejection of invention patent application after publication