CN111093883B - 用于制造沟槽的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造沟槽(1)的方法和设备，其中沟槽(1)借助于激光干涉结构化(DLIP)‑Direct Laser Interference Patterning‑尤其被引入到已经涂漆并且硬化的表面中。本发明进一步涉及一种具有以这种方式制造的沟槽的构件。飞机、船和风力发电设备可以以这种方式以较低的流体阻力来运行。

Description

用于制造沟槽的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造沟槽的方法和设备以及能够相应地制造的具有沟槽的构件。

背景技术

大概三十年来已知的是，在湍流中可以通过沟槽来减小表面上的摩擦。沟槽的发现同样追溯到对快速游泳的鲨鱼的鳞皮的表面几何结构的检查，鲨鱼常常具有非常精细的沟痕或具有非常锋利的沟槽顶部的沟槽，其中沟槽的概念模仿英文词“小肋”或“肋”并且已证实为流体技术领域的通用专业概念。与平滑的表面相比，可以通过沟槽将流体阻力通常减小10％，其中基本上适用的是，沟槽的大小适配于介质以及流体速度并且此外沟槽的肋片越尖，流体阻力减小得越大。

长途飞机在高空中以近乎恒定的相对速度飞行，风力发电设备在一定的转数范围内运行以及商用船只以恒定的行驶速度来进行远距离行驶。因此可以在这些情况中期待由适配的沟槽引起的积极效果。令人惊讶的是，流体动力计算以及实验室测试表明：在所有这些情况中，尽管非常不同的使用方式，沟槽的合适的大小在40-200μm的范围内。然而，最优值基本上适配表征的使用条件。更大的偏差可以导致积极效果减弱并且可能起反作用。

为了在飞机、船和诸如风力轮子的转子叶片的其它构件情况下也能够利用沟槽的流体力学上的优点(所述构件被设置用于在运行中经受流体)，所期望的是，能够大面积地并且在经济上可接收的加工时间之内应用精细的沟槽结构。

当前已知的方法是利用具有所构型的沟槽结构的粘贴薄膜来粘贴飞机表面。然而，在该方法中，沟槽的肋片仅可设置尖锐的形式，使得通过沟槽来减小流动阻力的潜力均匀地仅仅相对小的一部分被充分利用。这导致所构型的粘贴薄膜与普通的涂漆相比相对较厚且较重，并且因此增加了所粘贴的构件的重量。此外，必须耗费地手工去除用于修理工作或重新涂漆的粘贴薄膜。

用于在飞机表面上制造沟槽的另一已知的方法是基于专用的涂漆系统，用于飞机表面、环绕的硅带用于将沟槽结构压入尚未硬化的漆中，并且随后对以这种方式所构型的表面进行UV光硬化。沟槽结构作为底片诸如压印到硅膜中。硅膜紧靠在飞机表面并且因此结构过渡到刚涂敷的、但柔软的漆层。此外，这样产生的具有沟槽的飞机表面必须均匀地在室温下进一步硬化多个小时，以便完全固化，从而获得对于飞行来说必需的韧性和耐磨性。然而，该方法成本非常高且易出错，因为硅膜必须以定期严格限定的按压压力在优选地恰好平行的轨道中被引导到部分成形的飞机表面上。大约每分钟一平方米的加工速度面对多于千平米的飞机表面来说是比较缓慢的，并且经常是不经济的。

在实验标准的另一方法中，借助于激光切割来将沟槽结构引入到用于涡轮密封器的涡轮叶片中。在此，聚焦的激光束借助于扫描仪沿着沟槽褶皱予以引导。所实现的加工速度在该示例中为30mm²/min。即使考虑到在此情况下加工特别硬的钢，这种方法经济地过渡到飞机表面上也是难以想象的。当飞机的漆表面上的沟槽通过聚焦的激光束的扫描仪来产生时，这样所实现的加工速度是受限的，并且可能在某些应用中，对于经济应用来说是过低的。1平方米大、具有等效的100μm宽的褶皱的沟槽面具有10⁴m＝10km的褶皱长度。如果使用单个激光束来产生该褶皱长度，并且因此例如视线1m²/min的面积速率，则为此需要167m/s的平均扫描速度，这导致具有巨大技术成本的实现。因此现在通用的扫描速度一般来说在每秒若干米的范围内。所谓的面积效率在理论上可通过大量并行的部分激光来实现，例如利用十个或二十个部分激光。然而，原始激光束的相应精确的分布以及各个部分激光束的分别聚焦伴随着大的技术成本以及可能复杂的设备，由于大量相互阻碍的组件，该设备具有较高的维护成本。

发明内容

本发明的任务是提供进一步开发的方法和设备以及构件。

为了解决该任务而使用根据本发明的用于制造沟槽的方法以及根据本发明的设备和构件。有利的实施方式在本发明中得出。

为了解决该任务而使用用于制造沟槽的方法，其中沟槽借助于激光干涉结构化或直接激光干涉制版(DLIP)引入到表面中，尤其引入到已经涂漆且硬化的表面中。

沟槽已知是指表面几何结构，也称为沟槽结构，其具有精细的肋片，该肋片具有非常锋利的肋片顶部。

沟槽(自由翻译“小的肋片”或“小肋片”)通常在纵向方向上延伸。纵向尤其沿着构件的纵向平行于预先规定的流动方向来定向。

两个相邻的肋片限定两个相邻的肋片之间的褶皱。褶皱基本上具有对应于两个相邻的肋片的相对的边缘的间隔的褶皱宽度。所设想的基本是褶皱的净宽度，即例如第一肋片的右边缘到布置在第一肋片右边的第二肋片的左边缘的间隔。肋片在两侧各具有边缘。

褶皱基本上具有对应于肋片高度的褶皱深度。基本上，两个相邻的肋片在纵向方向上平行地或基本平行地彼此定向，也就是说，尤其是具有<5°的角度偏差。

两个相邻的褶皱的褶皱间隔通常从两个相邻的褶皱的褶皱中心到褶皱中心来测量。沟槽的褶皱宽度基本上几乎对应于褶皱间隔的一半，偏差<30％。

沟槽尤其对于所提到的使用方式分别具有在40μm和200μm之间的典型的褶皱间隔。对于长途飞机(即典型地大约在10000m高度以大约850km/h的相对速度)来说，褶皱的间隔例如有利地应当为100μm。

在该实施例或在有利的实施例中，褶皱间隔大约为100μm。特别地，褶皱应当理想地为50μm深并且具有矩形的横截面。褶皱之间的隔离带应当尽可能狭窄。作为该空气动力学要求以及机械稳定性之间的折中，隔离带的横截面形状为竖直的三角形，该三角形在上顶部尤其具有30°的边缘角度。这种沟槽可以如上面所提到的在长途飞机中，即在大约10000m高度以典型的预先规定的大约850km/h的速度，特别有效地被用于减小流体阻力。

通过激光干涉结构化来制造沟槽能够大面积应用具有特别高的处理速度的沟槽结构，因此能够特别经济、简单且灵活地将沟槽制造应用到飞机、船和风力发电设备上。不需要其他机械加工过程，诸如滑动装置。

DLIP是Direct Laser Interference Patterning(直译为“直接激光干涉制版”)的缩写，并且是已知的多束激光干涉技术，其中干涉有针对性地被用于表面的微观结构化。测试表明，两束激光干涉结构化特别适用于产生沟槽结构。对于DLIP来说基本上使用足够凝聚的激光，使得光可以分成两个相同的部分激光束，这些部分激光束可以相互干涉。这些部分激光于是以预定的角度被引导到漆表面用于叠加。因为部分激光束的波结构是相同的，所以在叠加区域中形成具有相长和相消干涉，即，具有最大和最小激光强度的规则区域。相应地在漆表面上通过取决于激光强度的激光切割来产生并行的褶皱，并行的褶皱间隔a取决于激光的波长λ以及两个部分激光束之间的汇合角度2α，其中L是与褶皱间隔a相对应的两个相邻的强度最大值之间的间隔：L＝λ/2sinα(参见图3至图6)。

对于给定的波长λ，通过改变角度α，可以有利地使间隔L以及因此具有褶皱间隔a的沟槽结构适配到不同的应用领域。此外有利地，结构的精细度不通过激光束的相应地强烈聚焦来提供，而是通过干涉本身来产生。由此，其在很大程度上与加工头或者光学头的间隔无关。

有利地，通过使用圆柱棱镜集中光束，部分激光束的重叠区域配置为纵向延伸的直角(例如100:1)。因此获得具有沟槽结构的相对宽的条带，其以每秒米级范围内的速度来在横向上移动。因此，能够以特别高的处理速度大范围地应用沟槽。在此，该方法特别简单且灵活地应用，并且由此能够在飞机、船和风力发电设备中经济地使用沟槽。

对于特别有效的激光结构化来说有利的是，激光被漆充分吸收。也就是说，激光的波长与漆的光谱吸收带重叠。激光切割的深度于是可以在一种设计方案中通过激光束的强度和作用时间来调整。

在一个实施例中，作用时间可以被选择为使得激光切割壁由热传导引起的能量耗散更快地。因此，可以避免微观结构“填平”。当与热传导相关的、依赖于材料的热耗散长度＜10μm时，通常不会显著影响具有例如a＝L＝100μm的沟槽结构。在典型的涂漆系统中，当在一种实施例中激光束的作用时间小于1毫秒(在金属的情况下该值例如小于1微秒)时，可以有利地确保这一点。

尽管在飞机和风力发电设备的情况下的面漆以及在船的情况下的水下涂漆主要是聚氨酯系统(PUR)。然而也使用环氧树脂系统和丙烯酸系统。对于所有这些系统或者典型的漆系统来说，吸收光谱或多或少示出所构型的具有CO₂激光的发射范围重叠。该激光器可以在9μm和11μm的范围内的选择性波长来运行。因此，在一个实施例中，40-200μm的沟槽结构可以根据上述公式以在25°和3°的范围内的汇和角2α来产生。因此，CO₂激光器是构造所提到的漆系统的特别合适的工具。在一种设计方案中，激光辐射的持续时间小于1毫秒。该过程尤其被设置为使得在该时间之内被漆吸收的能量足够多，以便以所期望的深度来进行材料切割。

在CO₂激光器的情况下，小于1毫秒的脉冲持续时间可以通过脉冲电激励来实现。可替代地，在连续发射的激光的情况下，可以使加工场地的大小和扫描速度一致，使得得到小于1毫秒的作用时间。

在漆的特定的厚度内所吸收的能量基本上取决于波长特定的吸收系数以及激光的强度。CO₂激光器通常具有两个特别强的发射线，为10.6μm和9.6μm。在PUR系统中，9.6μm处的吸收系数是10.6处的五倍。为了在所限定的层厚度中存储相同的能量，因此必须使用在λ＝10.6μm处的激光强度是在9.6μm处的五倍的激光强度。为了利用9.6μm的激光线在PUR表面上生成沟槽结构，能量密度优选地为大约1J/cm²，其中该值可以相应地适配所期望的切割深度。例如，以1J/cm²从1kW激光器以及1ms的作用时间，则由此针对部分激光束的叠加区域为1cm²的面积。当该面积被配置为纵向伸展的矩形(100:1)时，则由此得到10cm宽以及1mm高的条带的干涉图样，其以1m/s速度被引导到表面之上。这对应于0.6m²/min的面积效率或者加工速度。

优选地，用于表面加工的整体构造作为紧凑的、整体的块沿着漆表面予以引导。在此，有利的是，该方法非接触地且无磨损地工作。工作间隔并不关键，特别是只要部分激光束在表面上充分重叠即可。因此，自由成形的表面本身也可以进行加工，而无需外部的复杂轨道控制装置。

令业界惊讶的是，利用CO₂激光器的毫秒脉冲的漆的微观结构化或者甚至利用CO₂激光器的连续波是可行的。此处的主导思想是，在基于聚合物基(例如PUR)进行涂漆时，在相对缓慢的能量输入的情况下，与观察的结果相反，出现炭灰或其它的不期望的分解或熔化效应。显然，微观结构化总是被认为是激光烧蚀；一种利用纳秒脉冲局部地产生跳跃式的温度提高的过程，会导致材料的剥落，而不会形成炭灰。

对于所涂漆的表面利用激光来进行结构化或纹理化以实现在毫米范围内的结构来说，激光辐射的作用时间尤其是小于1ms，因此结构化部由于热耗散而“填平”。可以实现相应的作用时间，其方式是，合适地选择加工区域的几何结构和扫描速度或者对激光器进行钟控式电激励。

在实施例中，沟槽借助于激光干涉结构化后补到已经涂漆的表面中，该表面适于在操作过程中暴露于流体中。已经涂漆的表面指的是漆已经硬化并且表面基本上对于稍后的操作来说是应用就绪的。通过后补地引入沟槽仅仅减小了流体阻力。

在一种实施方式中，激光器是CO₂激光器。因此，在常用的漆，尤其是在基于PUR基的漆中，可以实现特别高的吸收度。

在一种实施方式中，激光器是连续波CO₂激光器。这种具有相应的聚焦以及会聚特性的激光器的功率范围高达几千瓦，可用于工业应用中的材料加工。

在一种实施方式中，激光器，尤其是CO₂激光器被设置用于发射波长为9.3μm、9.6μm或10.6μm的激光束，并且沟槽被引入到漆中，优选地是基于聚氨酯或丙烯酸或环氧树脂的清漆。以此方式可以制造具有特别高质量具有特别干净的褶皱和肋片的沟槽。特别是在使用漆在波长λ＝9.6μm的001-020带中操作的CO₂激光器时，可以将沟槽以聚氨酯系统的形式以特别高的处理速度和质量引入到表面漆中。

干涉的激光辐射优选地包括两个射束，该射束被引导到表面，使得两个射束相互干涉。尤其是可以通过对输出激光束来进行分束来获得两个射束，从而获得干涉激光辐射，使得干涉的激光辐射相应地将分布的能量引入到表面上。干涉的激光辐射在表面上在以周期性相邻布置的强度最大值彼此间隔L的情况下产生正弦的干涉结构。在纵向上同步移动两个射束的情况下，因此产生多个相邻布置的褶皱。

如果从符合强度的材料切割出发，则正弦形的强度图在漆表面上同样产生正弦形的高度图。

理想地，在沟槽的褶皱中，在一种实施方式中宽度与深度的比例应是2:1，并且隔离带尤其应尽可能薄。在2/1的宽度与深度的正弦形高度图的情况下，波峰和波谷是非常平的。也就是说，一般来说不存在所构造的隔离带。因此这种沟槽仅能是条件有效的。如果期望具有尖锐峰值的正弦曲线，则尤其是将波的振幅设置为大于其周期。然而，因为例如褶皱宽度以及因此周期被确定为100μm，则由此针对褶皱宽度得出理论值大于500μm，这又与沟槽的功能性矛盾。

常规的飞机涂漆尤其是为100-150μm，即壁上面的理论切割深度更薄。这是多层系统，其基本上由基底、带有颜料的底漆和清漆覆盖层构成。不同层的传输特性对于激光来说是非常不同的。因此，例如，具有波长λ＝9.6μm的IR辐射在PUR清漆层由于相应的PUR吸收带在很大程度上被吸收，并且可以以相应的强度在其之间生成具有相对尖锐的隔离带的褶皱。在位于其下的环氧树脂底漆中，对9.6μm的辐射的吸收明显较少，使得从中切割掉更少的材料。这导致底漆包含精细悬浮的二氧化钛染料，漆由于漆强大的散射特性导致光强度的均匀化并且因此导致干涉结构的模糊。因此，在底漆层中不进行明显的材料切割。因此，该层形成障碍，从而限制褶皱中的进一步的深度切割。在一种实施方式中，沟槽褶皱的深度因此通过清漆层的厚度来确定。

在一种实施方式中，通过激光辐射和附加的激光辐射来制造沟槽，其中激光辐射和附加的激光辐射以横向于推进方向或横向于沟槽的纵向方向偏移唯一ΔL的方式入射到表面上来制造沟槽。沟槽的纵向方向指的是沟槽的褶皱和/或肋片的纵向方向。推进方向指的是激光辐射和/或附加的激光辐射相对于表面的相对移动的方向。具有特别陡峭的边缘即壁和特别细长的肋片即隔离带的沟槽可以以这种方式来制造。

在一种实施方式中，附加的激光辐射由附加的激光器来发射，或者附加的激光辐射通过分配激光辐射或者分离或分支激光辐射来产生。在另一实施方式中，附加的激光辐射对应于在时间上偏移的，例如在稍后的加工轨道中在相同的表面区域之上的激光辐射。在所有这三个实施方式中所实现的是，借助于一个或多个激光器来以间隔L在与激光辐射、附加的激光辐射的和/或部分辐射的推进方向成横向产生至少两个强度最大值，更确切地说同时产生或在时间上偏移地产生。这些强度最大值在相对运动的情况下在推进方向上作为褶皱映射在表面上。在两个这种褶皱之间的特别狭长的肋片可以以这种方式来产生。此外，可以横向于推进方向来产生重叠的褶皱，其中两个这种重叠的褶皱之间的肋片的两个边缘于是分别时间偏移地或者通过不同的激光辐射或部分辐射来产生。

在一种实施方式中，借助于激光器来将沟槽引入到外部的面漆层中和/或布置在面漆层下的底漆层针对激光器的波长与面漆层相比，也就是说针对通过激光发射的激光辐射或干涉激光辐射的波长，具有更低的吸收率。

现有技术，面漆层是尤其是基于聚氨酯的清漆层。底漆层优选地是塑料和/或树脂，尤其是优选地环氧树脂。

在一种实施方式中，布置在面漆层下的底漆层借助于激光器来部分暴露。在另一实施方式中，布置在材料层下的底层借助于激光器来部分暴露，其中材料层可以是面漆层和/或底层可以是底漆层。部分暴露指的是在一个或多个部分中底层不被材料层覆盖或者底漆层不被面漆层覆盖。该部分或这些部分的表面可以由底层或者底漆层形成。通过底层或底漆层的部分暴露可以使沟槽的褶皱的平坦底面的特别平坦的凹面成为可能。特别有效地减小流体阻力是可行的。

在另一改进方案中，底漆层的吸收率比面漆层的吸收率低，使得达到或超出针对材料切割而设置的加工阈值或激光辐射或干涉激光辐射的阈值强度，然而在底漆层中不是这样。

在另一改进方案中，底漆层包括TiO₂颗粒，以便获得针对CO₂激光器的波长λ＝9.6μm的与面漆层相比更低的吸收率和/或以便避免达到针对材料切割的加工阈值或阈值强度。

通过激光器引入到面漆层或材料层中的能量确保材料切割，使得激光辐射或干涉结构的强度分布以至少与之近似对应的形式映射面漆层或材料层中的延伸或褶皱。

通过在针对底漆层中的材料切割的加工阈值或阈值强度之下的较低的吸收率不映射底漆层中的强度分布。因此，底漆层的尤其是平坦的上侧可以保持不变，该底漆层与面漆层邻接并且通过激光器至少部分地暴露。

由于下面描述的原因，这一点特别是有利的。

基本上，横截面越接近矩形，对流体阻力的减小越大。

此外，基本适用的是，尤其是隔离带形的肋片或褶皱之间的隔离带越尖，即越狭小，则对流体阻力的减小越大。

在一种实施方式中，肋片被引入到飞机、船、或风力发电设备的转子叶片的表面。由此可以有效地减小流体阻力。

本发明的另一方面涉及一种用于执行上述用于制造沟槽的方法的设备，该设备利用针对制造沟槽而设置的激光器或连续波激光器，尤其是CO₂激光器来进行。该设备的实施方式已经从所述方法的描述中变得清楚。该设备尤其是包括至少一个激光器和光学头，该光学头具有至少一个分束装置和至少一个聚焦装置。

通过连续波产生的沟槽显示出连续产生的褶皱，其中分开可见的是熔化轨道和/或分解效果。

尤其是借助于激光器来制造具有非常尖锐的肋片的沟槽，该肋片的尖端宽度最多为1μm或2μm，尤其是如在图5中所示出的那样，横向于纵向方向来测量和/或测量值恰好在肋片尖端的最高点之下1μm的位置。

尤其是可以借助于激光器来制造具有非常尖锐的肋片的沟槽，该肋片的宽度最多为褶皱间隔的30％或40％，其中肋片的宽度指的是横向于纵向方向的延伸，更确切地说以在肋片尖端的最高点之下或尤其是肋片高度或褶皱深度的三分之一进行测量。

特别地，沟槽在褶皱之间具有肋片边缘，这些肋片映射激光辐射的强度分布或干涉结构的强度分布，也就是说，关于轴x在表面上横向于推进方向的强度I的相应的测量曲线的区段。

附图说明

其中：

图1示出借助于激光器将沟槽后补到已经涂漆的飞机表面的示意图。

图2示出用于在表面上产生干涉结构的分束以及聚焦装置的示意图。

图3示出将干涉结构映射到材料层中的示意图。

图4示出将干涉结构映射到面漆层以及位于漆下的底漆层中。

图5示出通过将激光辐射以位置偏移的方式引入到材料层中来制造沟槽的示意图。

图6示出通过将激光辐射以位置偏移的方式引入到具有面漆层和底漆层的表面中来制造沟槽的示意图。

图7示出具有两个可倾斜的用于将部分激光束偏转到表面上的偏转镜的光学构造的示意图。

图8示出具有四个可倾斜的用于将部分激光束偏转到表面上的偏转镜的光学构造的示意图。

图9示出具有两个可倾斜的偏转镜和光学偏转体的光学构造的正视示意图。

图10示出纵向激光斑点的俯视图。

图11示出具有两个可倾斜的偏转镜和光学偏转体的光学构造的空间侧向示意图。

随后参照由附图示意性示出的实施例来进一步阐述本发明，并且参照附图来更详细地描述实施方式以及附加的有利的设计方案。

具体实施方式

图1示出一种示例性设备，该设备用于在飞机10的已经涂漆的表面3中，例如在新涂漆或重新涂漆之后或者在维护期间制造沟槽1，其中沟槽1借助于连续波激光器2，尤其是CO₂激光器来制造。因此，表面3在激光加工的开始就已经干燥并且硬化。不再使用另外的材料切割工具，诸如磨削。

设置5轴机器人14形式的移动单元，该移动单元被设置为使得激光束15、干涉激光辐射16、附加激光束17和/或附加的干涉激光辐射18相对于表面3来移动，优选地借助于驱动器以机动化和/或自动地借助于控制器来驱动。因此，可以实现具有特别大的面积速率的大面积的激光结构化或DLIP。移动单元14包括聚焦装置20和/或分束装置21，尤其是作为紧凑的构造单元，使得可以调整表面3上的所定义的光斑直径，该光斑直径尤其是即使在相对运动期间也保持恒定。连续波激光器2通过可移动的辐射引导装置与聚焦装置20和/或分束装置21连接，使得移动单元14可以不依赖于现有的连续波激光器2来移动。加工如在图1中所示出的那样在进给方向9上进行。

一般地，飞机涂漆是多层系统。用于飞机涂漆的这种多层系统基本上由作为腐蚀保护和增附剂的基底、底漆层5的尤其是具有颜料的底漆和/或面漆层4的清漆构成。底漆一般来说是多组分环氧树脂硬涂层。而清漆优选地基于聚氨酯系统(PUR)。为了飞机表面的视觉印象不受损害，有利的是将沟槽结构结合到尤其是透明的面漆层4中。如果基于聚氨酯实施面漆层，则其具有CO₂激光器的发射领域中的IR吸收结构。表征的PUR吸收带尤其是与CO₂激光器的特别强的发射波长(λ＝9.6μm)重叠。如果要以褶皱间隔a＝100μm来制造沟槽结构,即沟槽1，则将等式2θ＝5°30'应用于波长λ＝9.6μm的两个部分激光束之间的角度θ。

图2示出分束装置21和聚焦装置20的示例性光学构造，用于将激光束15转换成干涉激光辐射16。随后的实施方案类似地适用附加的激光束17，该激光束17被转换成附加的干涉激光辐射18。

如图2所示，入射激光束15在优选地非偏振的分束器，优选地部分透明的反射镜22上被分成第一部分激光束6和第二部分激光束7。

类似地，入射激光束15可以在替代或补充的设计方案中被分为使得分别具有仅仅一个强度最大值I_max的两种不同的激光束可以将褶皱13引入到表面3中。

在图2的示例性光学构造中，部分激光束6、7借助于光学镜23被偏转到表面3上，使得其以预先确定的角度α入射到表面3上。间隔L基本上取决于激光的波长λ并且取决于两个部分激光束6、7之间的汇合角2α，更确切地说，尤其是根据等式L＝λ/2sinα。等式θ＝2α优选地适用，也就是说两个部分激光束6、7以相同的角度α射到表面3上。

具有分束装置21和/或聚焦装置20的整个光学构造尤其是被实施为紧凑的、整体的块。因此，其可以特别简单地沿着飞机10或飞机构件的表面3予以引导。在此，有利的是，切割方法除了滚轮之外以不接触的方式且无磨损地进行。在一种改进方案中，移动单元以不接触的方式在表面上移动。由此通过滚轮避免与表面本身的接触。通过使用干涉的辐射，可以实现关于工作间隔，即相对于表面3的聚焦位置的特别大的公差范围。

优选地，工作间隔在垂直于表面3的区域之上的公差范围内，在该公差范围内，部分激光束6、7在表面3上对于按计划的切割来说充分重叠，也就是说，强度最大值I_max达到所期望的阈值强度。因此，自由成形的表面本身也可以在没有外部复杂轨道控制的情况下来进行加工，该轨道控制图层被确定用于通过聚焦装置将聚焦位置与表面的高度差异进行适配。

为了借助于激光器来制造所期望的沟槽结构或者沟槽1，可以选择多种方案，随后根据替代的或者补充的实施方式来描述这些方案。由于在实施方式中可自由且连续地调整角度α，因此可以垂直于沟槽到表面3上的进给方向9或纵向方向8来调整横轴x之上的激光强度I(x)的尤其是周期性分布的强度最大值I_max的间隔L。在一种设计方案中，周期性的强度分布尤其是可以是修正的正弦函数、正弦式或正弦形的。

图3示出横轴x的位置处的强度I(x)如何与切割深度相关联，使得该强度分布能够转移到表面3的高度轮廓中。

在一种设计方案中，尤其是由基于PUR的清漆构成的面漆层4的厚度等于或大于沟槽1的所期望的褶皱深度d，即肋片12的高度。

图4示出表面3，其中在材料层或者面漆层4中布置下层或者底漆层5，其中强度最大值I_max处的激光辐射的强度I(x)高得使得材料层或者面漆层4部分地完整切割，并且下层或者底漆层5因此部分地完全暴露。这里部分地指的是表面3的如下位置，在该位置处引入具有强度最大值I_max的激光器的能量。

在图3和/或4中，激光辐射尤其是干涉的激光辐射16，其优选地通过转换激光束15来获得。可替代地或补充地，基本上也可能在图3和4中所示出的褶皱通过时间上和/或位置上偏移的、非干涉性的激光束来产生，其总体上产生所示出的强度分布。

因为由激光器发射的激光的波长在一种设计方案中被选择为使得其在面漆层4中被吸收，然而由于TiO₂颜料处强烈的散射而很少进入到底漆层5中，借助于激光器所导致的切割过程在底漆层5处自动停止(参见图4)。

褶皱深度d于是对应于面漆层4的厚度，而褶皱间隔a对应于强度最大值I_max的间隔L。因此，具有特别平滑的底层，即平坦的褶皱底以及肋片12的陡峭的边缘11可以通过充分利用在下层或者底漆层5处自动停止的切割过程来实现。

图5示意性地示出沟槽1的两阶段制造，通过在第一加工阶段中位置偏移地引入激光辐射16并且在第二加工阶段中引入附加的激光辐射18。

出于清楚的原因，在图5中示出在执行第二加工阶段之前由第一加工阶段产生的中间结果。然而，第一加工阶段和第二加工阶段也可以同时进行。第二阶段的加工过程能够制造具有特别陡峭的边缘11和尖锐的肋片12的沟槽。

褶皱宽度、褶皱深度、褶皱间隔和/或褶皱深度与褶皱间隔的比例优选地可以适配在构件的表面3处的消耗能量的涡流的大小，该涡流在构件的运行中以典型的流体速度在平滑的表面上形成。理想地，例如在长途飞机的情况下为2μm宽，并且优选地在褶皱13之间优选地设置矩形的或矩形式的肋片12。

然而，这种沟槽结构如今在经济上几乎是不可行的，并且此外机械稳定性对于实际应用来说大多也是不够的。因此，沟槽通常在近似理想的结构的同时，在空气动力学和机械稳定性之间寻求折中。消耗能量的涡流基本上取决于流体速度、黏度和流体介质的密度。

通过具有表面3的构件，其中该表面3具有沟槽1，该沟槽1具有优选地大约100μm的褶皱间隔和/或近似50μm的褶皱深度，可以在长途飞机的情况下以相当恒定的飞行速度将总流体阻力降低直至3％，该总流体阻力不仅仅由表面摩擦引起。与此相应地，燃料消耗也可以降低。

在风力发电设备的情况下，在理想的无摩擦的流体的情况下可以将高达60％的风能转换成转子的机械能。受限制的地方在于，在转子之后风速虽然降低，但是空气必须继续流出，以便背压不会阻塞转子。

在风力发电设备中，诸如在转子叶片处的涡流形成和壁摩擦的空气动力损耗将实际可用的机械能降低到大约50％。虽然转子尖端的圆周速度大约仅为飞机速度的三分之一，但是地面上的空气密度是10000米高度的三倍。因为雷诺数影响沟槽1的优选的大小并且雷诺数包含密度和速度的乘积，所以沟槽的大小基本上在100-200μm的范围内。确切的大小尤其是取决于风力发电设备的规定的转数，并且在转子叶片上随着到转轴的间隔发生变化。壁摩擦由此可以被减小高达10％，由此可以将风力发电设备的效率提高达1％至2％。

在一种实施方式中，沟槽1通过尤其是连续的或分级的提高或降低两个部分激光束6、7的重叠角α来被制造，使得沟槽尤其是横向于纵轴8具有变小的或增大的褶皱宽度。转子叶片上的沟槽1(未示出)因此可以特别简单切高效地与随着到轮毂的间隔增加而增加的圆周速度相适配。

在另一种设计方案中，可以在商用船上给水下表面配备沟槽1。对于这些船的10至20节的典型航行速度来说，规定在80和200μm之间的褶皱宽度的沟槽。这种沟槽1可以借助于DLIP被引入到水下漆中。

所提到的实施方式和示例性的应用表明，该方法、设备和能够由此制造的构件或者表面可以宽泛的应用。

在此，特别有利的是，

-沟槽1的大小可以通过简单地改变部分波束6、7上的角度α来改变，

-沟槽1的褶皱深度d可以通过强度和推进速度来调整，

-可以产生具有特别陡峭的边缘11、细而尖锐的肋片12的沟槽11，特别简单地通过尤其是基本相同的干涉结构的轻微偏移的重叠、优选地由偏移的光头来产生，

-该加工特别是非接触式的和/或无磨损的，也就是说，实现较长的寿命，

-形成特别少的灰尘和/或蒸汽，其基本上可以定量地进行检测，

-加工可以全自动地和/或远程控制地进行，

-可伸缩性通过使用CO₂连续波激光器实现每分钟若干平方米的面积效率，和/或

-当在波长为9.6μm下操作CO₂连续波激光器时，一般可以特别迅速地且特别高质量地加工特别耐磨的且耐气候的聚氨酯漆。

在一种有利的设计方案中，沟槽随后被引入到标准硬化的涂漆中。这实现了沟槽的特别灵活的安置。

在一种有利的设计方案中，沟槽结构通过干涉激光辐射或干涉图案来形成。由此可以以特别高的加工速度来引入沟槽。

在一种有利的设计方案中，干涉激光辐射或干涉图案的干涉结构尤其是以微小的偏移产生。因此，特别尖锐的沟槽尖可以通过尤其是略微偏移的干涉结构的重叠来产生。

在一种有利的设计方案中，使用CO₂激光器。因此，常用的涂漆系统和特别有利的沟槽大小可以非常精确且高效地来生成。

在一种有利的设计方案中，使用波长为9.6μm的激光器。因此，可以使PUR漆中的吸收特别高。

如上面已经解释的，在构件处的流体阻力可以在运行中总体上改善的方式被减小，其方式是，在构件的不同部位处所引入的沟槽1适配于在运行中在那里主导的流体条件，即流体速度和/或气压。在风力发电设备的情况下，其中在转子叶片处的流体速度随着到轮毂的间隔增加而增加，如在上面的实施方式中所描述的那样通过能够自由以及连续调整的角度α，可以相应地调整激光强度I(x)的尤其是周期分布的强度最大值I_max的在垂直于在表面3上的沟槽的推进方向9或纵向8的横轴x上的间隔L。

以这种方式总体上可以很大程度减小流体的壁摩擦。例如，在飞机的情况下可以减小燃料损耗或者在风力发电设备的情况下可以提高其效率。因此，将沟槽1的至少几何参数，诸如沟槽的大小、与间隔L相对应的褶皱宽度或褶皱间隔a，适配于在构件的运行中的局部流体条件是特别有利的。

在飞机的情况下，由于操作中的局部不同的流体条件，因此有利的是，将沟槽1的一个或多个几何参数与沿着飞机的、机身的和/或沿着机翼或尾翼的典型的、局部流体走势相适配。在风力发电设备的运行中，气压和转子转数基本是恒定的，其中转子叶片上的切向流体速度随着到转子轮毂的间隔线性增加。这里在将沟槽1引入时，特别有利的是，从轮毂到尖端使所产生的沟槽1例如越来越精细。除此之外，对于转子的端侧和背侧的最优沟槽结构是不同的。

为了能够充分利用沟槽关于减小流体阻力的潜力，因此在一种有利的实施方式中提供一种制造沟槽结构的构件，该沟槽结构与在运行中主导的局部流体条件所适配。对于利用预先构型的粘贴膜或盖印或者仅通过经济的方式，这是不可能的。

在一种优选的实施方式中规定，在沟槽制造期间，尤其是在将沟槽1引入到表面3期间，有针对性地改变在两个干涉的部分辐射6、7之间的汇合角θ。

汇合角θ通过在部分辐射重新汇合，或者换言之，在部分辐射必须相遇或交叉时，由两个干涉的部分辐射6、7所包围的角度来描述。随后，部分辐射的交叉或者重新汇合的汇合点又称为“交叉点”。“加工间隔”随后称为加工头或者所规定的偏转镜24的倾斜轴线27的至少两个部分辐射的交叉点的距离。

特别地，将交叉点置于表面3上。两个干涉的部分辐射6、7之间的汇合角θ于是可以在射到表面3上时测得。在围绕中轴线26对称地入射的两个干涉的部分辐射6、7的情况下θ＝2α，其中α是由中轴线26和第一或第二部分辐射6、7包围的角度。汇合角θ可以是干涉角或被称为干涉角。

有针对性地改变汇合角θ意味着按规定改变来获得所期望的汇合角θ。有针对性地改变尤其是半自动化地在引入用户的情况下或全自动化地借助于控制器来进行。两个干涉的部分辐射6、7如上面所描述的那样通过细分相干的激光辐射15来获得。干涉的部分辐射6、7形成干涉的激光辐射16和/或将相应分配的能量引入到表面3上，以便通过材料切削来制造沟槽1。

有针对性地改变汇合角θ能够有针对性地适配沟槽1的至少一个几何参数，其以有针对性地改变的汇合角θ引入到表面3中。尤其是沟槽1的几何参数包括褶皱间隔a、褶皱宽度和褶皱深度d与褶皱间隔a的比例，其可以通过有针对性地改变汇合角θ来有针对性地调节。

在一种实施方式中，可以通过有针对性地改变汇合角θ来有针对性地改变沟槽1的褶皱间隔a、褶皱宽度和/或褶皱深度d与褶皱间隔a的比例。

在一种实施方式中，可以通过有针对性地改变汇合角θ来将沟槽1的褶皱间隔a、褶皱宽度和/或褶皱深度d与褶皱间隔a的比例与流体条件来有针对性地适配，该流体条件在操作过程中在表面3的该加工的区域处主导。待加工的区域指的是表面3的局部受限的区域。在有针对性地改变汇合角θ期间或一旦加工头在推进方向上移动或者继续其推进运动，就将沟槽1引入到该待加工的区域中。对于流体条件来说，可以考虑流体速度和/或气压。在操作中通常主导的流体条件可以通过测量、计算和/或估计来确定。优选地将平均值或加权平均值用于典型的主导的流体条件。

在一种设计方案中，设置控制器，在该控制器中根据表面3的区域的位置或加工点29的位置来存储汇合角θ，使得在将加工头移动到表面3之上时自动地借助于控制器来调整汇合角θ，其针对表面3的当前的加工区域或当前的加工点29来设置。尤其是设置位移传感器，使得控制器获得关于加工头或加工点29相对于表面3的当前位置的信息。控制器尤其是能够为了改变或调整汇合角θ而控制用于使可倾斜的偏转镜24进行电动倾斜的驱动器。

在一种设计方案中，当针对表面3的待加工的区域，由于在操作过程中应期待的较大的流体速度而按规定针对在该区域中待制造的沟槽1而设置较小的褶皱间隔a时，增加汇合角θ。

在一种设计方案中，当针对表面3的待加工的区域，由于在操作过程中应期待的较大的流体速度而按规定针对在该区域中待制造的沟槽1而设置较大的褶皱间隔a时，减小汇合角θ。

在构件的每个部位处，诸如载体面或转子叶片，可以以特别有效以及经济的方式将沟槽1适配到在操作过程中主导的流体条件的该部位处，以便最大程度地减小阻力。

在一种实施方式中，设置加工头，使得从激光器入射到加工头中的激光辐射15被分成多个部分辐射6、7，并且紧接着又汇合构成具有所期望的干涉结构的干涉性的干涉辐射16。这也可以以相似的方式用于附加的激光辐射17。因此，沟槽可以以特别容易处理的、整体的加工头来制造。对于将激光辐射15或附加的激光辐射17被分成部分辐射6、7来说，可以使用分束装置或者分束器。对于部分辐射汇合来说可以使用偏转镜23、可倾斜的偏转镜24和/或光学偏转体30。

在一种实施方式中，分束器是衍射光学元件(DOE)或者分束装置包括DOE。激光辐射15或附加的激光辐射17由此几乎可以在没有能量损耗的情况下分成两个或多个部分辐射6、7，优选地分成恰好两个或恰好四个部分辐射6、7。通过DOE之内的干涉效应将入射激光辐射分成两个、三个、四个或多个部分辐射6、7。两个、三个、四个、或多个部分辐射6、7以一定角度被偏转。在一种设计方案中，DOE是发射型DOE。部分辐射6、7于是通过DOE来发射。替代地，DOE是反射型DOE。部分辐射6、7于是由DOE来反射。

优选地，DOE是反射型或透射型相栅25。由此可以实现加工头的特别紧凑的构造。反射型相栅25是特别鲁棒的并且具有优先地较高的破碎阈值。透射型相栅25使得加工头的结构特别细长。利用相栅25可以将单色激光辐射15分成多个部分辐射6、7，其中光栅常数确定直接位于相栅25之下的部分辐射6、7的偏转角，而部分辐射6、7的强度可以通过相应地调整激光器的功率来适配沟槽的数量和几何结构。在一种设计方案中，反射型或透射型相栅可以被设置尤其是通过相应地选择光栅参数使得入射激光辐射15可以细分成两个、三个、四个或多个相同的部分辐射6、7。相同的部分辐射6、7尤其是相对于激光辐射15的原始辐射方向对称地来偏转。优选地，激光辐射15的原始辐射方向延伸，其中激光辐射15入射到反射型或透射型相栅，相栅优选地沿着中轴线26。以相似的方式，在实施例中，反射型或透射型相栅被用于附加的激光辐射17。

在替代的或另外的实施例中，分束器是部分反射型的镜或分束装置包括部分反射型的镜。入射激光辐射15于是部分地透射和部分地反射。

在实施例中，至少一个可倾斜的偏转镜24被倾斜以偏转部分辐射6、7，以便有针对性地改变汇合角θ。如此能够特别简单以及可靠地有针对性地改变汇合角θ。

在实施例中，两个或四个可倾斜的偏转镜24被倾斜以偏转部分辐射6、7，以便有针对性地改变汇合角θ。尤其是仅针对一个部分辐射6、7设置仅仅一个可倾斜的偏转镜24。可替代地或补充地，可倾斜的偏转镜24能够被成形或构造为使得两个部分辐射6、7因此可以按规定被偏转。在替代的或补充的实施例中，所有可倾斜的偏转镜24只能同步地倾斜。尤其是设置两个或四个仅仅能够同步的偏转镜24，以有针对性地改变汇合角θ。在倾斜时将偏转镜24的倾斜角改变倾斜角度变化δ。

沟槽1的在两个相邻的强度最大值I_max的周期间隔L通过部分辐射6、7的汇合角θ来确定。尤其是通过同步地将可倾斜的偏转镜24的倾斜角改变倾斜角度变化δ可以有针对性地改变角度θ以及因此改变间隔L。偏转镜24尤其是围绕倾斜轴线27进行倾斜。优选地，倾斜轴线27垂直于中轴线26进行定向。

优选地，两个或四个可倾斜的偏转镜24对称地围绕中轴线26进行布置。由此获得一对镜或两对镜，该一对镜或两对镜分别包括两个对称布置的可倾斜的偏转镜24。仅仅能够同步地倾斜意味着仅仅能够同步倾斜的偏转镜24的倾斜移动彼此比例固定或具有相同的倾斜角度变化。对于引入具有变化的几何结构的沟槽来说，能够同步倾斜的偏转镜24相应地同步倾斜，优选地所有两个或四个可倾斜的偏转镜24偏转了倾斜角度变化δ的相同数值。当恰好设置两个可倾斜的偏转镜24时，两个可倾斜的偏转镜24优选地被倾斜了相同的倾斜角度，以便有针对性地改变汇合角θ。当恰好设置两对镜时，每对镜的两个可倾斜的偏转镜24优选地始终倾斜相同的倾斜角，以便有针对性地改变汇合角θ。基本上，一对镜的可倾斜的偏转镜24与中轴线26镜像对称地倾斜。

在实施例中，两个可倾斜的偏转镜24是万向节型可倾斜的偏转镜24。因为万向节型可倾斜的偏转镜能够围绕入射辐射，例如激光辐射或部分激光辐射与镜面的相遇点倾斜，所以辐射的转动点总是保持一样。

在实施例中，设置用于使两个可倾斜的偏转镜24进行电动倾斜的驱动器，尤其是用于以一个或多个不同朝向的倾斜轴中的驱动器。因此可以实现高的自动化程度。

在一种设计方案中，至少两个部分辐射6、7尤其是恰好两个或恰好四个部分辐射6、7通过分别一个可倾斜的偏转镜24直接被偏转到表面3上用于引入沟槽1或者偏转到光学偏转体30上。因此可以实现加工头的特别简单的构造。

在实施例中，至少一个可倾斜的偏转镜24将部分辐射6、7对准表面3。尤其是进行部分辐射6、7的直接从可倾斜的偏转镜24到表面上的定向，即偏转。因此可以实现加工头的特别简单的构造。

在一种设计方案中，加工头或光学元件的布置被设置为使得可倾斜的偏转镜24的倾斜改变加工间隔。固定的偏转镜24的倾斜轴线27或加工头与以汇合角θ的距离彼此相遇的两个干涉部分辐射6、7的交叉点的距离在可倾斜的偏转镜24倾斜时于是发生改变。

尤其是提供追踪加工头以便补偿由于有针对性地改变汇合角θ引起的变化而引起的加工头间隔的变化。因此，确保了部分辐射6、7的交叉点大致位于表面3的高度或基本上位于加工点29。优选地，聚焦装置被调整和/或追踪使得部分辐射6、7的焦点位置大致位于表面3的高度和/或在所期望的加工点29。焦点位置关于辐射传播方向描述了在辐射束中最狭窄的光斑直径相对于待加工的表面3上的加工点29的位置。通过改变加工间隔和/或焦点位置来影响待加工的表面3上的点直径或者激光点36(参见图10)。由此又改变入射到加工点29的干涉的激光辐射16的强度，这基本上例如可以影响褶皱深度d或列宽度。

在可替代的设计方案中，其中通过使可倾斜的偏转镜24倾斜而改变加工间隔，不设置追踪加工头，以便通过以这种方式所改变的加工间隔来有针对性地改变沟槽1的褶皱深度d和/或列宽度。

在一种实施方式中，可倾斜的偏转镜24使部分辐射6、7分别被定向到光学偏转体30上以便偏转到表面3上。通过在可倾斜的偏转镜24和待加工的表面3之间的光路中使用光学偏转体30可以实现加工头的结构特别紧凑，并且减少光学组件的数量。尤其是可以通过光学偏转体30实现的是，加工间隔在有针对性地改变汇合角θ期间保持不变，尤其是通过使可倾斜的偏转镜24倾斜来保持不变。

在实施例中，光学偏转体30为了使部分辐射6、7偏转而包括二维弯曲的或三维弯曲的偏转面31。在一种设计方案中，二维弯曲或三维弯曲的表面弯曲成椭球形。因此可以实现的是，加工间隔在有针对性地调整汇合角θ期间尤其是通过使可倾斜的偏转镜24倾斜来保持不变。

在一种设计方案中，光学偏转体30和/或偏转面31针对部分辐射6、7是反射的，即是不透射的。优选地，光学偏转体30和/或偏转面31由金属，优选地由铜构成。

在实施例中，光学偏转体30具有二维弯曲的偏转面31用于偏转部分辐射6、7，以便根据可倾斜的偏转镜24的倾斜角度变化δ来有针对性地改变汇合角θ。加工间隔尤其是不依赖于倾斜角度变化δ。

通过设置这种二维弯曲的偏转面31，即使在使可倾斜的偏转镜24倾斜角度变化δ以便有针对性地改变汇合角θ期间，也可以得到恒定的加工间隔。因此追踪加工头可以省略。当加工头例如借助于滚轮以与表面3保持恒定间隔在推进方向上移动时，汇合角θ在此可以在没有间隔适配的情况下有针对性地、连续地、快速地以及可靠地进行改变。

在一种设计方案中，二维弯曲的偏转面31在可倾斜的偏转镜24的倾斜面中延伸，即垂直于倾斜轴线27中。

在一种设计方案中，二维弯曲的偏转面31具有椭球形轮廓走势，其对应于椭球32的区段。在一种设计方案中，该椭球32在可倾斜的偏转镜24的倾斜轴线27中具有第一焦点。在一种设计方案中，椭球32在待加工的表面3上的部分辐射的交叉点和/或在加工点29具有第二焦点。在改变汇合角θ时特别可靠地实现恒定的加工间隔。

优选地，设置透镜33用于在分束器或者分束装置的辐射束中进行聚焦，使得通过光学偏转体10仅仅在不聚焦的情况下进行偏转。

在一种实施方式中，光学偏转体30为了偏转部分辐射6、7而具有三维弯曲的偏转面31，用于将部分辐射6、7聚焦到表面3上和/或用于根据可倾斜的偏转镜24的倾斜角变化δ来有针对性地改变汇合角θ。加工间隔在此尤其是不依赖于倾斜角度变化δ。三维弯曲的偏转面31尤其是具有椭球的、优选地抛物线或球形的曲面。

在一种设计方案中，三维弯曲的偏转面31对应于两个彼此重叠的额外曲面，其中两个二维的曲面的平面彼此垂直定向。

第一二维曲面尤其是在垂直于倾斜轴线27的平面中延伸和/或对应于上面所描述的二维曲面，用于根据可倾斜的偏转镜24的倾斜角度变化δ来有针对性地改变汇合角θ。优选地，第一二维曲面具有上面所描述的第一焦点和/或椭球32的第二焦点。

优选地，第二二维曲面尤其是在垂直于倾斜轴线27的平面中延伸和/或优选地具有抛物线形的或圆弧形的轮廓走势，用于将入射的部分辐射聚焦到与另一部分辐射的交叉点上和/或待加工的表面3上的加工点29上。

在一种设计方案中，三维弯曲的偏转面31在垂直于可倾斜的偏转镜24的倾斜轴线27的第一平面具有椭圆形曲面以及垂直于具有抛物线形或圆形的曲面。在这种情况下，表述“垂直于”特指垂直于第一平面并且沿着面法线在每个点处垂直。三维弯曲的偏转面31的抛物线形的或圆形的曲面用于将部分辐射6、7聚焦到表面3上。椭圆形曲面尤其是对应于上面所描述的二维曲面。

抛物线形的曲面的优点在于，部分辐射6、7的该曲面可以仅仅围绕一个轴线进行聚焦。因此，可以节省预聚焦或者用于使激光辐射15聚焦的由加工头所包括的在激光束中被布置在光学偏转体30之前的聚焦透镜33并且减少光学组件的数量。此外，可以通过更靠近表面来更好地聚焦。球形曲面的优点在于，此外可以特别简单以及可靠地实现特别精确的聚焦。

通过可倾斜的偏转镜24定向到偏转面31上的部分辐射6、7由此可以利用能够有针对性地调整以及改变的汇合角θ聚焦到表面3上，其中汇合角θ取决于可倾斜的偏转镜24的倾斜角。

特别地，具有三维弯曲的偏转面31的光学偏转体30属于聚焦装置20，或在一种设计方案中是聚焦装置20。

在一种实施方式中，聚焦装置20和/或光学偏转体30被设置为使得激光辐射15以基本上圆形的辐射横截面34被聚焦，使得干涉激光辐射16具有纵向的辐射横截面35。因此，在待加工的表面3上的加工点29中干涉的激光辐射16以纵向的辐射横截面35用于引入沟槽1。换言之，纵向的表面件同时被干涉的激光辐射16。形成所谓的纵向的激光斑点36。激光斑点36因此在该纵向延伸的方向上的长侧以及短侧，短侧垂直于长侧延伸。可以测量长侧的激光斑点36的长度(以下也称为“斑点长度”)以及短侧的激光斑点36的宽度(以下也称为“斑点宽度”)。激光斑点36的宽度，即其短侧在纵向方向8上延伸。

纵向辐射横截面35尤其是是椭圆形或基本上矩形地成形。

在一种设计方案中，纵向辐射横截面35在焦点位置具有的长宽比为至少5比1，优选地20比1和/或最高500比1，优选地200比1，特别优选地大致50比1。表面3上的激光斑点36在焦点位置上是5cm长和1mm宽。

在一种设计方案中，辐射横截面35的纵向延伸垂直于沟槽1的纵向方向8或者褶皱13来定向。

优选地，推进方向9垂直于辐射区段35的纵向延伸的方向定向。可以以这种方式，通过将加工头移动到表面3之上在推进方向9将多个褶皱13并列地以及因此大量平行的沟槽1连续地引入到表面3中，推进方向9对应于褶皱13的纵向方向9。

因此可以制造如下构件，该构件的表面3具有带有褶皱间隔a的沟槽1，褶皱间隔在纵向方向8上连续变化并且根据在操作中在相应部位主导的流体条件发生变化。

在一种设计方案中，至少10个，优选地50个，特别优选地一百个和/或最多五千个，优选地最高一千个，特别优选地五百个平行的褶皱13或沟槽1同时通过聚焦到待加工的表面3上的干涉结构来予以引入。在该设计方案的一种改进方案中，同时通过聚焦到待加工的表面3上的干涉结构所引入的平行褶皱13或沟槽1的数量适配于激光斑点36的大小，尤其是适配其长度。激光斑点36的长度如上面所描述的那样垂直于纵向方向8来测量，在该纵向方向上将加工头移动到表面3之上。尤其是每毫米斑点长度设置至少五个褶皱和/或最多二十个褶皱13。在1mm的狭窄斑点宽度和在示例性区域中1:10至1:200的长宽比的情况下，这可以对应于10至200毫米的斑点长度以及因此50至4000个褶皱13，其同时被引入到表面3中。

在一种设计方案中，聚焦仅绕一个轴进行，使得在其中辐射横截面34的长度大致对应于宽度的激光辐射被转换成纵向辐射横截面35。

聚焦尤其是仅仅围绕一个轴进行，通过聚焦装置的一个或多个透镜在分束之前或之后或者通过光学偏转体30来进行。

在实施例中，弯曲的偏转面31被成形为使得部分辐射6、7以基本上圆形的辐射横截面34入射到弯曲的偏转面31上，以纵向的辐射横截面35被偏转和/或聚焦到待加工的表面3上。激光斑点36的纵轴尤其是沿着入射到待加工的表面3上的部分辐射6、7的平面延伸。

通过这种方式，即使在不通过光学偏转体30来跟踪加工头的情况下，也可以以变化的汇合角θ实现恒定的加工间隔。此外，可以通过具有三维弯曲的偏转面31的偏转体30来实现更小的焦距，以及因此在焦点位置以较小的点直径来实现更强的聚焦。更小的焦距是可行的，因为光学偏转体30与用于在可倾斜的偏转镜24之前进行聚焦透镜33相比能够更靠近表面3布置。在用于以相似小的焦距来聚焦透镜33的情况下，也就是说很少的或者在分束器和表面3之间没有空间用于安置光学偏转体30。

在一种实施方式中，光学偏转体30对称地成形和/或构造，尤其是关于中轴线26和/或倾斜轴线27。优选地，由中轴线26和倾斜轴线27跨越的平面用作光学偏转体30的对称面。优选地设置两个相对的弯曲的偏转面31和/或关于对称平面镜像对称地设置。

在实施例中，光学偏转体30以尤其是以能够围绕转动轴线28转动的方式来安放。部分辐射6、7可以以这种方式在推进方向9的方向上或沿着推进方向9来偏转。加工点29由此可以在构件的表面3上相对于加工头来移动。例如，这可以有助于平衡推进运动的误差。转动轴线28尤其是垂直于中轴线26和/或垂直于倾斜轴线27延伸。两个可倾斜的偏转镜24尤其是与光学偏转体30在转动轴线28的方向上具有相同间隔。

本发明的另一方面涉及一种用于制造沟槽1的方法，其中沟槽1借助于激光干涉结构化DLIP(Direct Laser Interference Patterning)引入到表面3中，尤其是引入到涂漆且硬化的表面3中，其中借助于两种干涉的部分辐射6、7在尤其是涂漆且硬化的表面3上以周期间隔L来产生具有强度最大值I_max的干涉结构，其中在沟槽制造期间、尤其是在将沟槽1引入到表面3期间有针对性地改变两个干涉的部分辐射6、7之间的汇合角θ。沟槽1因此可以适配在运行中主导的流体条件并且能够被特别有效地制造。上面的描述也涉及本发明的这个方面。

本发明的另一方面涉及一种设备，该设备用于将沟槽1借助于直接干涉结构化(DLIP，Direct Laser Interference Patterning)引入到构件的表面3中，尤其是引入到涂漆且硬化的表面3中，该设备包括激光器、具有分束装置21和聚焦装置20的加工头以及移动单元14，其中移动单元14被设置为使得加工头，尤其是通过控制器来控制和/或通过驱动器来驱动在待加工的表面3之上移动，其中加工头被设置为使得借助于两个干涉的部分辐射6、7在尤其是涂漆且硬化的表面3上可以以周期间隔L产生具有强度最大值I_max的干涉结构，其中该装置被设置为使得在沟槽制造期间、尤其是在将沟槽1引入到表面3中期间能够有针对性地改变在两个干涉的部分辐射6、7之间的汇合角θ。通过该装置可以大面积地以一种方式特别经济地来制造沟槽1，使得沟槽1的几何结构能够适配于在操作中局部不同的流体条件。

本发明的另一方面涉及一种构件，该构件尤其是以上面所描述的方式来制造，其中构件的表面3具有沟槽1，其中沟槽1和在沟槽1之间的表面3连续地、即不间断地在纵向方向8上延伸，其中两个直接相邻的褶皱13之间的褶皱间隔a在纵向方向8上改变，尤其是连续改变。在纵向方向8上连续延伸的沟槽结构的褶皱间隔a连续变化的情况下，沟槽1连续延伸和/或在部分区段抖动，然而不间断或者由多个预先制成的工件构成。因此可以实现的是特别有效地减小由在运行中主导的流体的摩擦阻力。上面的描述也涉及本发明的这个方面。

图7示出一种对称性构造，其中部分辐射6、7分别射到可倾斜的偏转镜24上。该可倾斜的偏转镜24将部分辐射6、7引导到表面3上以便重叠。由此在那里形成干涉结构，其通过激光切割尤其是在表面3的漆中产生沟槽结构以及因此产生沟槽。通过风力发电设备(WKA)的示例，该设备的结构和功能应当示例性地予以描述。

在风力发电设备的情况下，转子尖端的圆周速度在100m/s的范围内。风动实验表明，对于该速度，沟槽1优选地具有大致a＝60μm的间隔，以便特别有效地减小流体阻力。WKA的产量的大约75％通过表面来提供，其由转子半径的外部半体来涂抹。在该区域之内，圆周速度相对于转子尖端减小到直至一半。与此对应地优选地规定将周期间隔L加倍。也就是说，在与产量相关的区域中，沟槽的大小尽可能连续地从60μm增加至120μm。对于转子的近轮毂的部分来说，优选更大的沟槽结构。这些沟槽1可以基本上根据上面所描述的方法来产生。

图8示出图7中所示的结构的一种扩展。利用该结构来实现具有周期间隔为L和L/2的干涉结构的相位计算的重叠。如在图7的结构那样使用透明的相栅33，然而其中不像图7中那样有两个对称的部分辐射6、7，而是分别两个部分辐射6、7的两个对称的对，也就是四个部分辐射。现在，可倾斜的偏转镜24的倾斜角被调整为使得针对一对得出针对周期间隔L的汇合角θ，并且针对另一对得出针对周期间隔L/2的汇合角θ。

根据关系L＝λ/2以及激光器的波长λ＝9.4μm，得出在α₆₀＝4.4°至α₁₂₀＝2.2°的范围内改变一半的汇合角，以便覆盖相关的转子区域。两个对称的偏转镜(参见图7)为此优选地分别重新调整差Δα＝(4.4°-2.2°)＝2.2°的一半，即1.1°。同时优选地相对于表面3来相应地追踪，即移动加工头。在实施例中，该精细调整借助于机电或压电调节元件来实现。因此，可以在WKA转子处或者在飞机构件处以合适的周期间隔L在局部产生具有相应的褶皱间隔a的沟槽结构。

图9示出一种光学构造，其中部分辐射6、7分别通过可倾斜的偏转镜24对准弯曲的偏转面31并且被偏转到表面3上。图9的构造的弯曲的偏转面31尤其是在二维上弯曲的。透镜33被设置用于将激光辐射聚焦到表面3上。通过透镜33来聚焦围绕仅仅一个轴线进行，使得在加工点29形成纵向成形的辐射横截面，这可以如在图10中所示出的那样导致激光斑点36。

图11在空间侧视图中示出光学偏转体30。弯曲的偏转面31在前平面中具有如在图9中所示出的相同的曲面。然而，如图11所示，图11的偏转面31在至少另一平面中成形为球形或抛物线形的。由此可以借助于光学偏转体30同时聚焦。具有以这种方式在三维上成形的偏转面31的光学偏转体30因此得到双重功效。因此，可以省略用于聚焦透镜33。

在图7、图8、图9和图11中所示出的构造中，汇合角θ可以根据可倾斜的偏转镜24的同步倾角变化δ来予以有针对性地改变，并且因此沟槽大小，尤其是褶皱间隔a在加工过程期间连续地适配之前所确定的目标值。

图10示出纵向激光斑点，其映射干涉激光辐射的强度分布。激光斑点可以通过例如在表面3的高度上烧蚀到底座中或者通过用于位置分辨地检测干涉激光辐射或激光辐射的强度分布来确定。通过确定两个强度最大值I_max之间的间隔，也可以确定间隔L。在一种设计方案中，激光斑点36在表面上具有至少0.3mm和/或最高3mm的斑点宽度，优选地大约1mm。在图7、图8、图9和图11中所示出的构造中，优选地设置对原始成形为圆形的辐射横截面34来聚焦，其用于获得纵向成形的辐射横截面35，其尤其是可以如在图10中示例性地示出的那样导致激光斑点36。多个沟槽1可以以这种方式并列地通过将干涉激光辐射在推进方向9上移动到表面3之上来产生。

沟槽制造涉及整个制造过程。加工头首先被调整为使得可以产生具有所期望的几何结构的沟槽。为了改变沟槽几何结构而在沟槽制造的范围内进行在引入沟槽期间连续进行加工头的适配。基本上可以将加工头为了适配而停住，并且在该时间中将激光器解耦。因为由此可以浪费少量的加工时间，所以优选地将设置调整连续适配于所期望的沟槽几何结构。

在根据开头所描述的本发明的方面的方法中，借助于激光干涉结构化DLIP将沟槽引入到表面中，尤其是涂漆且硬化的表面中。沟槽在此尤其是被引入到被施加到表面上的以及硬化的漆层4、5中。该表面通常是构件的表面。如果表面被涂漆，则表面具有至少一个由漆系统构成的漆层4、5。漆系统可以是具有多种成分或组分的漆。优选地，针对表面的多个漆层4、5设置例如面漆层4和底漆层5、不同的漆系统。涂漆且硬化的表面3是构件的涂漆的表面，其漆系统已经硬化。因此，沟槽首先在漆系统硬化之后被引入。

在实施例中，表面3的漆系统基于聚氨酯组分、环氧树脂组分和/或丙烯酸组分和/或构件的表面利用基于聚氨酯、环氧树脂和/或丙烯酸组分的漆系统来涂漆。该实施例的漆系统尤其是用于形成面漆层4。该实施例的漆系统涉及涂漆且硬化的表面，也就是说其可以与随后的硬化一起用于表面的涂漆。

在实施例中，激光器具有足够的空间和时间相干性，使得漆辐射可以被细分成相同的部分辐射6、7，在随后的重叠中通常产生干涉结构。具有足够的空间和时间相干性的激光器称为激光辐射源可以产生具有足够的空间和时间相干性的辐射。在此，光束是指激光束15和/或附加的激光束17。干涉结构对应于干涉的激光辐射16和/或附加的干涉激光辐射18。

在实施例中，激光器被连续激励和/或以连续波或具有脉冲间隔<1ms的脉冲来运行。因此可以避免形成炭烟，尤其是在使用CO₂激光器时和/或在将沟槽引入到漆层中时。在实施例中，脉冲持续时间>0.1μs，优选地>1μs。因此可以减少、抑制和/或完全阻止材料起泡沫，尤其是在使用CO₂激光器时和/或在将沟槽引入到漆层中时。以连续波操作的激光器通常是连续波激光器2，即，连续激励的激光器，其与脉冲激光器相反，以不间断的方式发射激光辐射。基本上可行的是，连续波激光器2被设置为使得发射脉冲激光辐射。

在实施例中，激光器是CO₂激光器，该CO₂激光器发射尤其是根据漆系统被设置到9.3μm、9.4μm、9.6μm或10.6μm的波长上。发射指的是激光辐射15和/或附加的激光辐射17。根据漆系统来设置激光器或者其发射根据漆系统的相应吸收特性来进行，使得从多个可能的波长中针对发射选择设置的波长，该波长最接近峰值波长或具有根据漆系统的取决于波长的吸收特性的相对大的吸收率的波长范围。

在实施例中，沟槽1借助于干涉激光辐射16、18来制造，即干涉激光辐射16和/或附加的干涉激光辐射18。

在实施例中，借助于两种干涉部分辐射6、7在漆表面上以周期间隔L产生具有强度最大值I_max的干涉结构。干涉结构对应于干涉激光辐射16和/或附加的干涉激光辐射18。

在实施例中，通过干涉结构的横向移动在激光切割的同时在漆表面上形成褶皱13以及因此在流体方向上形成沟槽1。这样所获得的褶皱13形成褶皱系统。两个相邻的褶皱一般具有褶皱间隔a，其一般来说由两个相邻的褶皱的、尤其是横向于纵向方向8的褶皱中心到褶皱中心来测得。横向移动指的是推进移动，尤其是在推进方向9上和/或在褶皱13的纵向方向8上。流体方向基本上平行于褶皱13的纵向方向8来定向。漆表面指的是已经涂漆且硬化的表面3。

在实施例中，沟槽1被引入到外部的面漆层4中，其中布置在面漆层4下的底漆层5针对相应的激光波长而具有比较低的吸收率。优选地，底漆层5的吸收程度对于激光辐射15或者附加的激光辐射17的波长来说低于面漆层4的吸收程度。

在实施例中，布置在面漆层4之下的底漆层5借助于干涉激光辐射16、18来部分地暴露。

在实施例中，为了在沟槽结构产生陡峭的边缘11，即沟槽1的边缘11，原始的激光辐射15被分成至少三个或四个部分辐射6、7，尤其是相同的部分辐射6、7，并且这些部分辐射6、7、优选地相同的部分辐射6、7又被用于在漆表面上产生干涉结构、第一干涉结构以及第二干涉结构以用于重叠。在一种设计方案中，设置相栅25以将原始激光辐射分成部分辐射。在一种设计方案中，第一干涉结构和第二干涉结构被分开。优选地，两个干涉结构被分开为使得，使两个干涉结构不存在干涉。两个干涉结构例如在位置上偏移地对准待加工的表面3。

在一种实施方式中，四个部分辐射中的两个分别在两个分开的光学单元中产生干涉结构，和/或这种方式产生的分开的褶皱系统可以彼此相对被推移。干涉结构尤其是借助于两个干涉的部分辐射6、7在漆表面上以强度最大值I_max、以周期间隔L来产生。优选地形成褶皱系统，通过干涉结构的横向移动在激光切割的同时在漆表面上产生平行的褶皱，因此在流体方向上产生沟槽。

两个强度最大值I_max之间的间隔L通常可以借助于用于测量辐射强度的设备来确定。

在一种实施方式中，两个褶皱系统的间隔周期、即间隔a分别为2L，并且两个褶皱系统横向于褶皱13，即横向于纵向方向8被推移了距离L，使得除此之外通过干涉结构的重叠来得到如下沟槽结构，该沟槽结构具有周期L和/或具有比在双辐射干涉的情况下显著更陡峭的边缘。周期L和距离L指的是在两个相邻的、彼此间隔的强度最大值I_max之间的间隔的数值的平移。

在一种实施方式中，沟槽1被引入到飞机10、船、或者风力发电设备的转子叶片的表面3中。

本发明的另一方面涉及一种用于解决上述问题的设备。该设备尤其是被设置用于执行上述用于制造沟槽1的方法。该设备包括被设置用于制造沟槽1的CO₂激光器。该设备还包括整体的加工头，其也可以被称为光学头。在加工头中集成有尤其是激光分配装置21的一个或两个分束器。此外，在加工头中集成有聚焦装置20的一个或多个能够精细调整的、折射的和/或反射的光学元件。加工头此外具有半自动或全自动操控器。操控器尤其是移动单元，其被设置为使得激光辐射15、干涉激光辐射16、附加的激光辐射17和/或附加的激光辐射18能够相对于表面3而移动。移动单元优选地是具有多个移动轴的多轴机器人14。

在制造具有平的褶皱13、相对陡峭的边缘以及尽可能尖锐的隔离带的沟槽1时应注意的是，该结构还必须承受机械操作负荷。在双辐射干涉的情况下，强度图是正弦形的，即从最大值到最小值的过渡是比较柔和的。首先，也期望沟槽1的这种相对柔和的图。然而，由于通过激光烧蚀进行切割，因此构件的表面3的漆上的切割图是确切的。其从一定的强度阈值起才使用，并且尤其是在具有层结构的漆系统的情况下非线性延伸。褶皱13的深度和边缘的陡峭可以在一定的范围内通过激光辐射的强度及其作用持续时间来控制。

另外，已经表明，当将具有周期L的双辐射干涉图附加地相位计算的方式与具有周期L/2的第二干涉图重叠时还可以进一步改善沟槽形状。如果L/2周期的强度是L周期的强度的一半大，那么间隔L中的最大值变得更陡峭，并且位于其中的最小值变得更平坦。以这种方式产生的沟槽1是在空气动力收益和机械耐受性之间的良好折中。

图5和图6示出干涉激光辐射16的第一强度分布I₁(x)和附加的干涉激光辐射18的与之分离的第二强度分布I₂(x)被推移了位置偏移ΔL，尤其是在横向于褶皱13的纵向方向8和/或横向于推进方向9的方向上。干涉激光辐射16也可以称为第一干涉结构。附加的干涉激光辐射18也可以称为第二干涉结构。

在一种实施方式中，第一干涉结构相对于第二干涉结构移位了L/2。因此，位置偏移ΔL对应于周期间隔L的一半。第一干涉结构和第二干涉结构尤其是具有相应的强度最大值I_max的相同周期间隔L。未加工的、平滑的表面区域由此尤其是可以居中地在第一加工阶段的褶皱之间，即通过第一强度分布I₁(x)配备第二加工阶段的褶皱，即由第二强度分布I₂(x)引起。

具有的沟槽可以以这种方式特别简单以及精确地予以制造，褶皱深度d近似地对应于褶皱间隔a的一半。

图6示出在设置金属层和底层或者面漆层4和底漆层时的两阶段的制造过程，其中强度分布I₁(x)和I₂(x)被调整为使得底层或者底漆层5部分暴露。

在一种设计方案中，两阶段的制造过程能够通过两个彼此直接连接的、但是被偏移了偏移ΔL的加工头来实现，该加工头分别包括至少一个聚焦装置20。在可替代的或补充的设计方案中，两阶段的制造过程能够通过具有一个或两个分束装置21和至少连个聚焦装置20的加工头来实现。基本上可以由仅仅入射激光辐射15通过激光分配来获得干涉激光辐射16和偏移了ΔL的附加的干涉激光辐射18。

在图5和/或图6的情况下，第一加工阶段的激光辐射尤其是获得干涉激光辐射16或第一干涉结构，其优选地通过转换激光辐射15来获得。在图5和/或图6中，第二加工阶段的附加的激光辐射尤其是附加的干涉激光辐射18或第二干涉结构，其优选地通过转换激光辐射17来获得。

Claims (21)

1.一种用于制造沟槽（1）的方法，

其中，所述沟槽（1）借助于激光干涉结构化被引入到表面中；

其中，用于激光干涉结构化的激光器是CO2激光器；

其中，所述表面由漆系统形成；并且

其中，所述激光器以连续波或具有脉冲持续时间大于0.1微秒的脉冲来运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述漆系统基于聚氨酯、环氧树脂和/或丙烯酸组分，并且/或者所述激光器被连续激励和/或以脉冲持续时间小于1ms的脉冲来运行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于两个干涉的部分激光束在表面产生干涉结构并且强度最大值周期间隔L。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在激光切割的同时通过干涉结构的侧向移动在漆表面上形成并行的褶皱，并且因此在流体方向上形成沟槽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面由另一盖漆层（4）形成，并且其中布置在盖漆层（4）之下的底漆层（5）与盖漆层（4）相比针对CO2激光器的激光器辐射而具有较低的吸收。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，布置在盖漆层（4）之下的底漆层（5）通过干涉的激光辐射部分地暴露。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在沟槽结构处产生陡峭的边缘，原始的激光束被细分成至少三个或四个部分激光束，并且这些激光束又被引导用于在漆表面上产生干涉结构以便叠加。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，原始的激光束被细分成三个或四个相同的部分激光束。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一干涉结构相对于第二干涉结构移位了L/2。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在沟槽制造期间，有针对性地改变两个干涉的部分激光束（6，7）之间的汇合角θ。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过有针对性地改变汇合角θ来有针对性地改变所述沟槽（1）的褶皱间隔a和/或有针对性地适配流体状况，所述流体状况在表面（3）的待加工的区域在运行中占主要地位。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，使所述部分激光束（6，7）偏转的至少一个可倾斜的偏转镜（24）倾斜以用于有针对性地改变汇合角θ。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述可倾斜的偏转镜（24）使部分激光束（6，7）对准表面（3）或对准用于偏转到所述表面（3）上的光学偏转体（30）。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，用于使部分激光束（6，7）偏转的所述光学偏转体（30）具有二维弯曲的偏转面（31），所述二维弯曲的偏转面用于根据可倾斜的偏转镜（24）的倾斜角度的变化δ来有针对性地改变汇合角θ。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述二维弯曲的偏转面（31）用于根据可倾斜的偏转镜（24）的倾斜角度的变化δ来有针对性地改变汇合角θ，并且具有与倾斜角度的变化δ不相关的加工间隔。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，用于使部分激光束（6，7）偏转的光学偏转体（30）具有三维弯曲的偏转面（31），所述三维弯曲的偏转面用于使所述部分激光束（6，7）聚焦到所述表面（3）上和/或用于根据可倾斜的偏转镜（24）的倾斜角度的变化δ来有针对性地改变汇合角θ。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述三维弯曲的偏转面（31）用于根据可倾斜的偏转镜（24）的倾斜角度的变化δ来有针对性地改变汇合角θ，并且具有与倾斜角度的变化δ不相关的加工间隔。

18.一种借助于激光干涉结构化将沟槽（1）利用CO2激光器引入到构件的表面（3）中的设备；

其中，所述表面由漆系统形成；并且

其中，所述激光器以连续波或具有脉冲持续时间大于0.1微秒的脉冲来运行。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，

所述设备包括CO2激光器、具有辐射共享装置（21）和聚焦装置（20）的加工头以及移动单元（14），其中所述移动单元（14）被设置为使得所述加工头在待加工的表面（3）之上可移动，其中所述加工头被设置为使得能够借助于两个干涉的部分激光束（6，7）在表面（3）上以周期间隔L能够产生具有强度最大值I_max的干涉结构，其中所述设备被设置为使得在将沟槽（1）引入到表面（3）期间，针对性地可改变两个干涉的部分激光束（6，7）之间的汇合角θ。

20.一种根据权利要求1至17中的任一项所述的方法制造的构件。

21.根据权利要求20所述的构件，其中，

所述构件的表面（3）具有沟槽（1），所述沟槽（1）和在所述沟槽（1）之间的褶皱（13）连续地在纵向方向（8）上延伸，并且两个直接相邻的褶皱（13）的褶皱间隔a在纵向方向（8）上发生变化。

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