CN114173982B - 用于射束加工板状或管状工件的方法 - Google Patents

用于射束加工板状或管状工件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114173982B
CN114173982B CN202080054807.7A CN202080054807A CN114173982B CN 114173982 B CN114173982 B CN 114173982B CN 202080054807 A CN202080054807 A CN 202080054807A CN 114173982 B CN114173982 B CN 114173982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
cutting
machining
section
plate
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.)
Active
Application number
CN202080054807.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114173982A (zh
Inventor
F·泽普
C·魏斯
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.)
Ws Optical Technology Co ltd
Original Assignee
Ws Optical Technology Co ltd
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 Ws Optical Technology Co ltd filed Critical Ws Optical Technology Co ltd
Publication of CN114173982A publication Critical patent/CN114173982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114173982B publication Critical patent/CN114173982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • 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
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
    • 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
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355—Texturing
    • 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
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568—Modifying rugosity
    • B23K26/3576—Diminishing rugosity, e.g. grinding; Polishing; Smoothing
    • 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
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568—Modifying rugosity
    • B23K26/3584—Increasing rugosity, e.g. roughening
    • 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
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming

Abstract

本发明涉及用于射束加工板状或管状工件的方法，所述方法包括以下步骤：‑通过所述加工射束(16)沿着切割线(14)产生完全分离所述工件(9)的切割缝隙(15)的至少一个区段(15‑1、15‑2、15‑3、15‑4、15‑5)，所述切割线相应于由所述工件(9)要制造的工件部分(11)的轮廓的至少一部分，‑至少在至少一个沿着所述切割线(14)延伸的再加工区(22)的区段(22‑1、22‑2、22‑3、22‑4、22‑4’)中通过加工射束(16)对具有部分切出的工件部分(11)的所述工件(9)进行一次或多次再加工，其中，所述工件(9)在所述再加工区(22)中非接合且非分离地被再加工。

Description

用于射束加工板状或管状工件的方法
技术领域
本发明基于制造金属工件部分的技术领域并且涉及一种用于射束加工板状或管状工件的方法，在该方法中，通过加工射束进行用于产生切割缝隙的工件的分离加工以及工件的非分离并同时非接合的再加工。
背景技术
在市场上可用的具有用于引导激光束的可移动射束头的激光切割装置能够实现以大批量和高精度自动化地制造工件部分。在此，这些工件部分借助激光束由板状或管状金属工件沿着相应的切割线切出。这借助在射束头和工件之间发生的相对运动实现。
根据所使用的激光切割方法的类型，切出的工件部分的切割棱边通常都需要费事的机械再加工。因此，必须使尖锐的切割棱边变圆、例如设有倒角，并且必须去除切割棱边上的毛刺。此外，切割棱边经常须准备用于随后的加工过程，例如通过平整化或粗糙化。问题也在于在用氧气作为工作气体进行激光切割时在切割棱边上出现氧化。因为氧化层大多不利于喷漆，所以必须通过磨削去除这些氧化层。此外，还有问题的是，在涂覆的工件、尤其是镀锌的工件的情况下，涂层在切割缝隙的区域中会损失，使得由涂覆的工件制造的工件部分或者必须被再涂覆，或者通常仅在切出的工件部分上才进行涂覆。
原则上，后置于工件部分的完全切出的机械加工在切割棱边的区域中在时间上并且大多在人力上也是费事的，因为该机械加工经常也手动进行。此外，再加工是成本密集的，使得工件部分的制造以不希望的方式延长和变贵。
发明内容
相比之下，本发明的任务在于，扩展传统的方法(在该方法中，工件部分借助切割射束从板状或管状工件切出)，使得该工件部分的制造能够以自动化方式更快速和成本更低地实现。
该任务和另外的任务通过根据本发明所提出的用于射束加工板状或管状工件的方法来解决。下面给出本发明有利构型。
根据本发明示出一种用于射束加工板状或管状工件的方法。根据本发明的方法可以用于每个这样的过程中，其中，在工件中产生切割缝隙通过切割射束(热切割)，例如激光切割或火焰切割(Brennschneiden)实现。优选地、但非强制地，根据本发明的方法用于激光切割中，其中，加工射束是激光束，并且射束加工是激光束加工。
在本发明的意义上，术语“工件”表示板状或管状的、典型地是金属的构件，由该金属构件要制造至少一个工件部分(合格件)。板状工件典型地是平面的或平坦的。虽然阐述根据本发明的用于在单个工件部分上射束加工板状或管状工件的方法，但应理解的是，通常从一个工件中制造多个工件部分。
因为在根据本发明的方法中，除用于产生切割缝隙的工件的分离加工外，也实现工件的非分离并同时非接合的再加工(再处理)，所以代替切割射束而使用术语“加工射束”。当然，加工射束可以通过调整功率密度可选择地用于工件的分离加工或替代地用于非分离并同时非接合的加工。
加工射束的能量密度说明加工射束关于由加工射束照射的面的能量，例如以J/mm2测定。对于切割缝隙的产生和工件的再加工重要的是关于工件的照射面被照射的时间间隔的能量密度，例如测定为J/(mm2×s)，在此并且还称为“功率密度”。如果主要取决于由工件吸收的功率密度，则该功率密度也可以理解为由工件吸收的功率密度。
根据本发明，板状或管状工件的射束加工包括沿着至少一个工件部分的切割线产生完全分离工件的切割缝隙。该切割线相应于由工件要制造的工件部分的轮廓(外形)。切割线完全设有切割缝隙，即被完全分离。
在产生切割缝隙时，射束头为了引导加工射束在工件上移动，其中，加工射束沿着切割线被引导。因此，切割线是预给定的或可预给定的(假想的)线或轨迹，加工射束或加工头沿着所述线或轨迹被引导，用于切出由切割线确定轮廓的工件部分。在分离加工工件时，加工射束具有第一功率密度，该第一功率密度如此测定，使得(完全)分离工件。加工射束与对准切口的工作气体束共同作用。第一功率密度可以采用不同的功率密度值，即不必是恒定的。
在本发明的描述中，参考系相对于工件总是静止的，从而射束头被视为运动的，而工件被视为静止的。然而，当在局部观察时，是射束头还是工件或者两者都运动是不重要的。在这方面同样可能的是，除运动的射束头外，工件也运动，或者不但射束头而且工件都运动。
通过沿着切割线产生切割缝隙，工件部分沿着其轮廓部分地或完全被切出，即切割缝隙始终形成轮廓。与此相应地，在本发明的意义上，术语“切割缝隙”不包括切割缝隙的不形成轮廓并且不沿着工件部分的轮廓延伸的区段。例如在切出工件部分时经常远离轮廓地刺入到工件中并且将切割射束首先朝工件部分的形成轮廓的切割线移动一段距离。在此在工件中产生的切割缝隙不形成轮廓并且因此不属于如在本发明的意义上所理解的术语“切割缝隙”。
从工件中切断工件部分，通过沿着工件部分的切割线(轮廓)产生闭合的切割缝隙实现，即从工件中完全切出工件部分，使得可以将该工件部分从工件脱落或移除。然而也可以是，切割缝隙仅沿着工件部分的轮廓的一个或多个区段延伸，使得该工件部分仅部分地被加工射束切出并且该工件部分与工件继续连接。优选地，工件部分通过加工射束被切断(即完全切出)。切割缝隙可以划分为不同区段，这些区段相继地被制造并且例如逐渐地延长切割缝隙。
如果至少一个工件部分从工件完全切出(即切断)，则工件的剩余部分典型地被称为“剩余格栅”。在本发明的意义上，当至少假想地移除至少一个要切出的工件部分时，留下的工件被称为剩余格栅。根据本发明，当只部分地、即不完全切出工件部分时，进行工件的再加工。为了更容易地参考，即使工件部分还未被切断，在至少一个要切出的工件部分的轮廓内不具有区域的剩余工件也被称为剩余格栅。因此，切割缝隙始终通过两个彼此对置的切割棱边，即工件部分侧的切割棱边和剩余格栅侧的切割棱边限界。
在本发明的意义上，术语“切出”不但包括从工件中完全切出而且包括从工件中部分地切出工件部分。部分切出的工件部分与工件的剩余部分(剩余格栅)继续固定连接，即部分切出的工件部分还是工件的固定组成部分。在本发明的意义上，部分切出的工件部分与工件的剩余部分(剩余格栅)的连接具有足够的刚性，使得在工件的再加工中不出现部分切出的工件部分相对于工件的剩余部分(剩余格栅)的位置变化或在此出现的可能位置变化是可忽略地小并且在工件的再加工中不会导致应考虑的结果变化。
根据本发明，工件以部分切出的工件部分沿着切割线被再加工。部分切出的工件部分可以在再加工时通过一个或多个所谓的微接合点(Microjoint)保持与工件连接。在此涉及小尺寸的接条，其中，这种微接合点沿着工件部分的轮廓典型地具有最大1.5mm的尺寸。有利地，部分切出的工件部分通过一区域与工件连接，该区域沿着轮廓或切割线优选具有至少2mm、更优选至少3mm、尤其至少5mm的尺寸。这尤其适用于传统的由具有在0.5mm至30mm范围内的板材厚度的板材制成的工件。微接合点通常手动地被完全分离(例如通过折断)。与此不同地，优选通过加工射束从工件切断部分切出的部分工件。
在根据本发明的方法中，通过加工射束沿着切割线产生完全分离工件的切割缝隙的至少一个区段(即一个或多个区段)，所述切割线相应于要由工件制造的工件部分的轮廓的至少一部分。优选地，切割线相应于要由工件制造的工件部分的(整个)轮廓。在此，工件部分仅部分地被切割，即还与工件(剩余格栅)固定连接。
随后，通过加工射束对具有部分切出的工件部分的工件(即部分切出的工件部分和/或剩余格栅)进行一次或多次再加工，其中，至少在沿着切割线延伸的至少一个再加工区的一个区段(即一个或多个区段)中执行再加工。在再加工时，工件被非接合并同时非分离地再加工。至少一个再加工区沿着切割线延伸。在其中执行工件的再加工的至少一个区段尤其可以沿着切割缝隙或者说切割缝隙的区段延伸，其前提是：切割缝隙已经产生。原则上，沿着切割线进行工件的再加工。
可以在一个或多个步骤中沿着切割线产生切割缝隙。优选地，但不强制地，沿着切割线区段地产生切割缝隙，即产生切割缝隙的多个区段这些区段共同地补充为切割缝隙。优选地，切割缝隙的已经产生的区段在产生另一区段时被延长，使得逐渐地延长切割缝隙。因此，在区段地产生切割缝隙时，射束头的移动运动以及工件的分离加工不是连续的，而是至少中断一次，优选被工件的一次或多次再加工中断。
如产生切割缝隙那样，也可以区段地进行工件的再加工，即再加工可以相继地，例如分开地通过工件的分离加工在至少一个再加工区的多个区段中进行。也可以在多个不同的再加工区中进行工件的多次再加工。在根据本发明的方法中，也可以在工件的不具有切割缝隙的区域中、尤其直接在切断工件部分之前沿着切割线进行工件的再加工。
重要的是，在工件的区域中对工件进行再加工时，至少一个工件部分不完全地、而是仅部分地从工件切出，并且在此与工件固定(刚性)地连接，使得不出现部分切出的工件部分相对于剩余格栅的位置变化或者该位置变化如此小，使得在再加工中不必考虑该位置变化。这是本发明的一大优点，因为能够可靠且安全地以高精度实现工件沿着切割线、尤其沿着已经产生的切割缝隙的再加工。与此不同地，已经切断的工件部分相对于剩余格栅的相对定位通常是未限定的，使得工件部分的再加工伴随着很大的不精确性并且因此出现以下质量缺陷，即这种加工方式至少在工件部分的工业化批量生产中不能使用。为了避免这一点，需要对于工件部分的精确定位的相应措施，这与附加的生产成本相关联。此外，用于制造工件部分的时间延长。
根据本发明，工件沿着部分切出的工件部分的切割线被再加工。工件的再加工包括工件部分本身的再加工，即工件的位于切割线的属于工件部分的一侧上的那个区域。在优选切割线(轮廓)闭合的情况下，工件部分位于闭合轮廓内，即在闭合轮廓内的区域被再加工。工件的再加工也包括剩余格栅的再加工，即工件的位于切割线的不属于工件部分的另一侧上的那个区域。在优选切割线(轮廓)闭合的情况下，在闭合轮廓外的区域被再加工。这相应地适用于切割线未闭合的情况，其中，工件的再加工可以在切割线的两侧进行。在此重要的是，再加工不局限于工件部分本身，而是也可以使(具有部分切出的工件部分的)剩余格栅经受再加工。这通过一般的表述“工件的再加工”来阐明。
沿着切割线产生切割缝隙，其中，切割缝隙在整个切割线上延伸。如果工件部分被完全切出(切断)，则根据本发明既不对切断的工件部分进行再加工，也不对剩余的剩余格栅(即没有切断的工件部分的剩余格栅)进行再加工。因此，只要已经产生切割缝隙，则工件的再加工始终沿着还要切出的工件部分的切割线进行，尤其也沿着切割缝隙进行。
加工射束在再加工工件时具有第二功率密度，该第二功率密度小于用于分离加工工件的第一功率密度，其中，工件被非接合并同时非离地再加工。这意味着，如果已经产生切割缝隙，则在再加工工件时部分切出的工件部分不越过切割缝隙而重新与剩余格栅连接。同样在再加工工件时不产生工件的断裂(Durchbrechung)。
在再加工时，加工射束沿着再加工线被引导，该加工射束在此不是切割射束而是由于其功率密度是再加工射束。再加工线是预给定的或可预给定的(假想的)线或轨迹，加工射束或射束头沿着所述线或轨迹被引导，用于引导加工射束。
工件的再加工至少在至少一个再加工区的区段中进行，该再加工区沿着切割线延伸。所述至少一个再加工区通过加工射束的照射产生。典型地，由于射束扩宽，再加工区比(假想的)再加工线更宽。
再加工线和切割线可以是相同的。替代地，再加工线和切割线是不同的。例如，再加工线相对于切割线在侧向上错开地布置，其中，再加工线优选具有相对于切割线保持不变的垂直的(最短)间距，即再加工线和切割线是等距的线。
根据本发明的方法的一个特别优选的构型，在工件的一次或多次再加工之后，通过加工射束沿着切割线切断(即完全切出)部分切出的工件部分。
根据本发明的方法的一个特别优选的构型，切割缝隙区段地产生，其中，产生切割缝隙的至少两个部分、优选多个部分，这些部分共同形成切割缝隙。因此，射束头的移动运动和工件的分离加工被中断至少一次。
优选地，在产生切割缝隙的两个区段之间在至少一个再加工区的至少一个区段中对工件进行一次或多次再加工。特别优选地，在至少一个再加工区的区段中对工件进行一次或多次再加工，该区段至少部分地、尤其完全地沿着切割缝隙的在前产生的，例如直接在前产生的区段延伸。工件可以沿着切割缝隙的多个在前产生的区段或其中一部分被再加工。在切割缝隙的区段之间可以保留微接合点(即切割缝隙的最小中断部)。
例如，在区段地产生切割缝隙时分别仅沿着切割缝隙的在前(例如直接在前)产生的区段进行工件的再加工，其中，产生切割缝隙的两个直接相邻的区段分别被工件沿着切割缝隙的在前(例如直接在前)产生的区段的至少一次再加工中断。进行再加工的至少一个再加工区的区段可以沿着切割缝隙的整个(直接在前产生的)区段延伸或者仅沿着其中的一部分延伸。在多次再加工时，这可以在多个彼此不同的再加工区中进行。通常，射束头在工件的两次分离加工之间移动，其中，加工射束对于这种移动运动优选被关断。在此，射束头也可以在工件上移动，尤其也在工件部分的轮廓内移动。例如，在产生切割缝隙的区段时，射束头从相应的第一切割位置移动到相应的第二切割位置中。随后，为了沿着切割缝隙的所产生的区段对工件进行再加工，将射束头从相应的第一再加工位置移动到相应的第二再加工位置中。第一再加工位置可以与第一切割位置相同或不同。第二再加工位置可以与第二切割位置相同或不同。
工件可以沿着切割缝隙的整个区段被一次或多次再加工。然而，工件也可以仅在切割缝隙的区段的一部分内被一次或多次再加工。
有利地可以是，工件在再加工区的至少部分地不具有切割缝隙区段的区段中被再加工，特别优选地在再加工区的沿着切割缝隙区段延伸的区段中连续地继续进行再加工。因此可以是，工件沿着切割线越过切割缝隙进一步被再加工，尤其在工件的还没有产生切割缝隙的区域中，特别优选地直接在工件部分与剩余格栅之间的连接部(例如微接合点)上切断工件之前进行，其中，通过完全分离连接部来切断或手动地折断工件部分。在再加工之后，也可以通过优选借助加工射束完全分离连接部来切断部分切出的工件。该加工方式具有特别的优点：工件可以沿着整个(闭合的)切割线被一次或多次地再加工，即后续优选通过加工射束切断的工件部分越过其整个轮廓具有一次或多次的再加工。以相应的方式，剩余格栅可以沿着整个切割缝隙设有一次或多次再加工。这在合格件内制造断裂时是特别有利的，其中，可以完全环绕地沿着断裂的切割棱边进行再加工。如发明人的研究表明：通过这种加工方式可以在再加工时实现特别令人满意的结果。这是根据本发明的方法的一大优点。
如所实施的那样，在区段地产生切割缝隙时产生切割缝隙的多个区段，其中，工件的分离加工优选中断至少一次、尤其多次，以便沿着切割线、尤其是切割缝隙或切割缝隙的一部分执行对工件的一次或多次再加工。优选地，切割缝隙的最后产生的区段具有沿着切割线测量的长度，该长度小于切割缝隙的每个其它在前产生的区段的相应长度。例如，从工件部分的切断点起观察，切割缝隙的相继产生的区段的长度逆着切割缝隙的产生方向不减小。因为仅当工件部分还与工件固定连接时才对工件进行再加工，所以通过该措施可以特别有利地实现，工件能够沿着切割线的尽可能大的部分被再加工。因此，工件的未再加工的部分(借助该未再加工的部分，部分切出的工件部分仍然与工件连接)与沿着切割缝隙经加工的部分相比较小。
根据本发明的方法的另一有利构型，在工件的再加工之前在至少一个再加工区的至少一个区段中将由抗附着剂构成的层至少在再加工区中施加到工件上。抗附着层构造成使得抑制在再加工时产生的物质如熔融物或熔渣的附着。抗附着层为此目的包含分离剂，例如油。
原则上，再加工线可以具有与切割线不同的走向。根据本发明的一个构型，加工射束在对工件进行再加工时以回曲形的运动沿着切割线的至少一个区段被引导。优选地，再加工线具有沿着切割线的回曲形的走向，由此能够以简单的方式实现再加工区的扩宽。以这种方式产生的再加工区还沿着切割线延伸。表述“回曲形的走向”应广义地理解。其包括加工射束的所有运动，这些运动具有加工射束的往复运动，该往复运动具有垂直于切割线的彼此反向的运动分量。优选地，但不强制地，彼此反向的运动分量具有相同大小，使得回曲形的走向是均匀的。例如回曲形的走向正弦形地构造。
根据本发明的方法包括在产生切割缝隙的至少一个区段之后在至少一个再加工区的至少一个区段中对工件进行一次或多次再加工。在至少在再加工区的一个区段中对工件进行第一次、尤其也是唯一的再加工时，再加工线优选具有这样的走向，使得在包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边的区域中和/或在包含切割缝隙的剩余格栅侧的切割棱边的区域中通过加工射束照射工件。优选地进行切割棱边的再加工，其中，相应的其它切割棱边被一起照射。
在本发明的意义上，表述“切割棱边”表示剩余格栅和工件部分的两个彼此对置的面(横截面)，它们共同形成切割缝隙。典型地，切割棱边垂直于板状(平坦)工件的平面或垂直于管状工件的切割缝隙区域中的切向平面。与根据本发明使用的术语“剩余格栅”一致地，工件的与被部分切出的工件部分的切割棱边相对置的切割棱边被称为“剩余格栅侧的切割棱边”，而不考虑工件部分没有被完全切出，而是仅被部分切出。除相应的切割棱边外，经再加工的区域也可以具有工件的横向于切割棱边延伸的区段。然而也可以是，仅对切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边进行再加工，而不照射工件的不是切割棱边的部分的其它区段。
根据本发明的一个构型，在再加工工件时在至少一个再加工区的至少一个区段中包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或切割缝隙的剩余格栅侧的切割棱边。
有利地，但不强制地，在至少一个再加工区的至少一个区段中进行工件的多次再加工。有利地，在第一次再加工时，再加工区包括切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边。在随后的再加工中，再加工区可以包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边，其中，同样也可以是，所述再加工区不包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边。例如在再加工区或再加工区的区段中进行第一次再加工，该再加工区包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边，并且在每个进一步的再加工中切割棱边不包含在再加工区或该再加工区的区段中。这种构型尤其在切割缝隙上产生倒角时是有利的。尤其可以从再加工的切割棱边出发产生倒角。在至少一个后续的再加工中，切割棱边不必再被一起照射，而是加工射束可以在远离切割棱边的方向上进一步朝工件部分或剩余格栅中进入地偏移，例如以便扩宽倒角。
在多次再加工中，后一再加工的再加工区优选至少部分地包含前一再加工的再加工区。
如果执行多个再加工，则可以使用加工射束的相同或不同的再加工线和/或相同或不同的功率密度。在根据本发明的方法的一个构型中，在再加工区的同一区段中执行的至少两个再加工具有加工射束的不同再加工线和/或不同功率密度。
用于再加工工件的方向可以相应于产生切割缝隙的方向或也可以与其相反。
在分离工件时，加工射束的射束轴线优选始终垂直于板状或管状工件或者始终垂直于工件表面指向，其中，然而也可以考虑，射束轴线偏离于垂线。在再加工工件时，加工射束的射束轴线优选始终垂直于板状或管状工件或始终垂直于工件表面指向，其中，然而也可以考虑，射束轴线与垂线偏离。
加工射束的“定向”应理解为加工射束的射到工件上的射束锥的中心射束(即射束轴线)与工件的平坦的工件表面之间的角度。在管状工件的情况下，考虑在射束轴线的接触点处与工件表面相切的平面。在加工射束的垂直定向的情况下，射束轴线与工件表面之间的角度为90°。
根据本发明的方法的一个优选构型，加工射束在为了再加工而照射工件时的定向始终不变并且与加工射束在为了产生切割缝隙而照射工件时始终不变的定向相同。优选地，加工射束在分离和再加工工件时始终垂直于工件表面指向。因此，加工射束的射束轴线在产生切割缝隙时和在再加工时保持不变。通过该措施可以在控制技术方面显著简化工件的加工。此外，可以节省在技术上实施射束头和/或加工射束相对于工件的相应可枢转性的成本。
根据本发明的方法的一个替代构型，加工射束在为了再加工工件而照射工件时的定向至少暂时不同于加工射束在分离工件时的定向。尤其，在再加工时，射束轴线可以至少暂时占据与工件表面成不同于90°的角度。加工射束的定向可以通过射束头的可枢转性(机械地)和/或加工射束的可枢转性(光学地)实现。
在分离工件时，加工射束或者其射束轴线沿着切割线被引导。因此，在产生用于要切出的工件部分的切割缝隙时，切割线预给定加工射束在工件表面上的路径。在再加工时，加工射束或其射束轴线沿着再加工线被引导。因此，再加工线预给定在沿着切割缝隙再加工工件时加工射束在工件表面上的路径。再加工区由工件的在再加工时被照射的区域产生。
加工射束可以通过移动射束头和/或通过改变射束头相对于工件表面的定向(射束头的枢转)和/或通过改变相对于射束头的射束方向(加工射束相对于在其定向上不变的射束头的光学枢转)来控制。优选地，加工射束的控制仅通过移动射束头来实现，其中，射束头相对于工件表面的定向和加工射束相对于射束头的定向在射束加工工件(分离加工和再加工)时保持不变，这避免了费事的且成本高的技术装备。
根据本发明的方法的一个构型，再加工线与切割线的间距(再加工线优选相对于切割线等距地错开)最大为切割缝隙的一半间隙宽度加上加工射束的射束锥在工件表面上的半径。然而也可以是，再加工线与切割线的间距更大，例如在多阶段制造倒角的情况下，其中再加工线在后一再加工中比前一再加工的在加工线更远离切割缝隙地布置。在多阶段制造倒角时，在第一次再加工中，再加工区包含至少一个切割棱边，其中，在至少一次后续的再加工中，再加工区优选不包含切割棱边。
例如，在再加工期间射束头的移动曲线(尤其等距地)相对于在分离期间射束头的移动曲线侧向地偏移。再加工时射束头的移动曲线和分离时射束头的移动曲线可以具有平行的走向。
在再加工工件时，加工射束具有与第一功率密度不同的第二功率密度，第二功率密度如此测定，使得引起工件的非接合并同时非分离的(然而必要时重熔的)再加工。因此，在再加工时，既不会产生部分切出的工件部分与工件(剩余格栅)之间的越过切割缝隙的连接，也不会完全分离工件。在此考虑工作气体的影响，其中，根据本发明，加工射束的功率密度也可以理解为由工件吸收的功率密度。功率密度或被吸收的功率密度的改变可以通过不同措施实现，尤是通过改变加工射束的能量、改变射束焦点、改变射束头与工件表面的间距、改变工作气体的类型和/或参数等。本领域技术人员熟知用于改变功率密度的措施，因此在此不必详细探讨。有利地，功率密度仅通过改变射束头与工件表面的垂直间距来改变。
例如，第二功率密度小于第一功率密度的50％、40％、30％、20％、10％或1％。
在根据本发明的用于射束加工板状或管状工件的方法中，能够以不同的方式进行工件的再加工，其中，根据再加工的类型以合适的方式选择再加工线以及加工射束的第二功率密度。根据本发明的方法可以有利地用于多个的不同再加工，此外示例性地给出其中的七种应用情况。
在第一应用情况下，将氧化物层从切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边去除。这有利地省去在完全切出的工件部分上去除氧化层。被照射的区域必要时可以限制到(多个)切割棱边上。
在第二种应用情况下，将毛刺(例如微毛刺)从切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边去除。毛刺通常与工件表面(面向加工射束)和/或工件底侧(背离加工射束)邻接。被照射的区域必要时可以限制到(多个)切割棱边上。
在第三种应用情况下，将切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边倒圆(通过重熔)。在此，再加工线可以相对于切割线在要加工的切割棱边的方向上侧向地偏移，优选最大偏移一半切割缝隙宽度加上加工射束的射束锥在工件表面上的半径。
在第四种应用情况下，使切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边在其形状上改变(通过重熔)，例如平整化或粗糙化，例如以便改善接合过程。
在第五种应用情况下，在切割缝隙的工件部分侧的切割棱边和/或剩余格栅侧的切割棱边上产生倒角。这也可以在多个步骤中进行，其中，根据一个优选构型，在每个后续的再加工中，再加工线进一步远离所属的切割棱边地布置。
在第六种应用情况下，在包含切割缝隙的工件部分侧的切割棱边的区域中和/或在包含切割缝隙的剩余格栅侧的切割棱边的区域中对工件进行热处理，例如淬火或软化退火。这也可以在多个步骤中进行，其中，根据一个优选的构型，在每个后续的再加工中，再加工线进一步远离所属的切割棱边地布置。
在第七种应用情况下，工件部分侧的切割棱边和/或部分切出的工件部分的包含工件部分侧的切割棱边的区域，和/或切割缝隙的剩余格栅侧的切割棱边和/或剩余格栅的包含剩余格栅侧的切割棱边的区域在再加工时设有涂层(例如锌涂层)。这能够以简单的方式通过将产生涂层的物质(例如锌)添加至第二工作气体射束来实现。第二工作气体射束不同于优选与加工射束同轴地引导的(第一)工作气体射束。被第二工作气体射束照射的区域可以在必要时限制到(多个)切割棱边上。涂覆也可以在多个步骤中进行，其中，根据一个优选的构型，在每个后续的再加工中，再加工线进一步远离所属的切割棱边地布置。通过该措施也能够以特别有利的方式通过切割射束热分离加工被涂覆的工件。不需要对完全切出的工件部分进行可能的后续涂覆。
根据本发明的用于射束加工工件的方法不限于上述应用情况。而是可以考虑许多其它应用，其中可以有利地使用根据本发明的方法。
在对工件进行再加工时，上述应用情况以及其它应用情况可以单独地或以任意组合实现。
在根据本发明的用于射束加工工件的方法中，加工射束由射束头引导并且在末端的射束喷嘴处喷出，该射束喷嘴设有射束喷嘴开口。典型地，但不强制地，射束喷嘴锥形地朝向工件或工件支承件变细。典型地，但不强制地，射束喷嘴开口圆形地构造。典型地、但不强制地，加工射束以射到工件上的射束锥形式构造。典型地，射束头也用于引导(第一)工作气体射束，该工作气体射束典型地、但不强制地从与加工射束相同的射束喷嘴中输出并且优选与加工射束同轴地引导。从射束头的射束喷嘴喷出的(第一)工作气体射束典型地、但不强制地以射到工件上的气体锥形式构造。如上所述地，射束头也可以用于引导不同于第一工作气体射束的第二工作气体射束，所述第二工作气体射束用于输送涂覆材料并且不从射束头的与加工射束相同的孔中喷出。
射束头能够相对于工件运动。典型地放置工件的工件支承件具有与射束头相对置的、例如平坦的工件表面，加工气体射束和工作气体射束为了分离加工以及为了工件的再加工可以对准所述工件表面。
本发明还涉及一种射束加工装置，其具有由射束头引导的、用于射束加工板状或管状工件的加工射束，所述射束加工装置具有用于控制/调节工件的射束加工的电子控制装置，该电子控制装置设置为用于(在程序技术上)执行上述的根据本发明的方法。
此外，本发明还延伸到一种用于这种射束加工装置的适用于数据处理的电子控制装置的程序代码，该程序代码包含控制指令，所述控制指令促使控制装置执行上述根据本发明的方法。
此外，本发明还涉及一种计算机程序产品(存储介质)，其具有存储的用于这种射束加工装置的适用于数据处理的电子控制装置的程序代码，所述程序代码包含控制指令，所述控制指令促使控制装置执行上述根据本发明的方法。
当然，本发明的上述构型可以单独地或者以任意组合使用，而不会脱离本发明的范围。
附图说明
现在根据实施例进一步阐述本发明，其中，参照附图。附图示出了：
图1-15用于射束加工工件的示例性过程；
图16-21用于再加工工件的不同应用情况；
图22-25工件的多次再加工的示例；
图26-28工件的多次再加工的另一示例；
图29用于实施根据本发明的用于射束加工工件的方法的示例性的射束加工装置的示意图；
图30根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
如果首先看图29，其中直观示出本身已知的用于射束切割板状工件的射束加工装置。总体上用附图标记1表示的射束加工装置包括具有射束头3的射束切割装置2以及具有用于工件9(在图29中未示出，参见图1至15)、例如平面板材的工件支承件5的工作台4。工件支承件5被横梁6跨越，该横梁沿着第一轴方向(x方向)可移动地被引导。
在横梁6上装配有用于射束头3的引导滑块7，该引导滑块在横梁6上沿着垂直于第一轴方向的第二轴方向(y方向)可移动地引导。射束头3因此可以在通过两个轴方向(x、y方向)展开的平面内平行地并相对于例如水平的工件支承件5移动。射束头3还构造为可沿垂直于第一和第二轴方向的第三轴方向(z方向)在高度上移动，由此可以改变垂直于工件支承件5的间距。在水平的工件支承件5的情况下，z方向相应于重力方向。射束头3在其面向工件支承件5的一侧上具有朝向工件支承件5锥形地变细的射束喷嘴13。射束头3用于引导加工射束、在此例如是激光束以及工作气体束。加工射束由加工射束源8产生并且例如通过射束导管和多个偏转镜或光导电缆被引导至射束头3。通过聚焦透镜或适应性光学器件，加工射束可以以束集的形式对准工件。由于射束头3沿着第一轴方向(x方向)和第二轴方向(y方向)的可移动性，可以利用加工射束移到工件上的每个任意点处。通过射束头3沿z方向的高度可移动性，可以通过改变与工件表面的间距来调整射束喷嘴13与工件的工作间距。射束头3与工件表面的间距、尤其是切割高度可以在切割过程之前、在切割过程期间和在切割过程之后被调整。工件的分离加工尤其能够以在切割高度范围内可变的切割高度执行。加工射束的聚焦位置可以通过射束头3中的光学元件、例如适应性光学器件来调整。
第一工作气体束(未进一步示出)用于驱除来自切口的熔融物。该工作气体束由未进一步示出的气体束产生装置产生。作为惰性工作气体例如使用氦(He)、氩(Ar)或氮(N2)。作为反应的工作气体通常使用氧气(O2)。也已知的是使用气体混合物。工作气体束从与加工射束16相同的射束喷嘴13喷出并且例如与加工射束16同轴地引导至加工部位上并且在那里以由气体束产生装置预给定的(初始)气压到达工件的工件表面上。
如在图29中所示的那样，工件支承件5例如由多个支承元件组成，这些支承元件例如具有三角形构造的承载点尖端(Tragpunktspitzen)，这些承载点尖端一起限定用于要加工的工件9的支承平面。支承元件在此例如构造为长形的支承接条，这些支承接条分别沿着y方向延伸并且以例如恒定的间隔距离以平行的布置方式沿着x方向彼此并排地布置。未进一步示出抽吸装置，通过该抽吸装置可以吸走在射束切割期间产生的切割烟雾、残渣颗粒和小的废件。
程序控制的控制装置12用于控制/调节根据本发明的用于在射束加工装置1中射束加工工件9的过程。
现在参照图1至15，其中直观示出用于通过图29的射束装置1射束加工工件的示例性过程。图1至15以该顺序分别相应于该过程的后续状况。
如果首先看图1，其中示出切割线14(虚线)，该切割线相应于工件部分11的整个轮廓(外形)。该轮廓给出了要切出的工件部分11的外部形状。工件部分11应由未进一步示出的板状或管状工件9完全切出，其中，剩余格栅10留下。工件部分11在此例如具有带有圆形角部的矩形形状，其中，当然，工件部分11可以具有每个任意的形状。
在图2中示意地直观示出从射束头3射出的加工射束16，例如激光束。加工射束16沿着切割线14被引导，其中，在相应的功率密度情况下在工件9中产生切割缝隙15，以便从工件9中切出工件部分11。为了此目的，射束头3已经移动到在切割线14上方的位置，在该位置中加工射束16以其射束轴线到达切割线14的切割位置A上。如在图2中直观示出的那样，射束头3沿着切割线14移动，其中，加工射束16从第一切割位置A运动至第二切割位置B。由此，在第一切割位置A和第二切割位置B之间产生使工件9断裂的切割缝隙15(实线)。
如由其它实施方式得出的那样，区段地产生切割缝隙15，其中，首先产生切割缝隙15的第一区段15-1。切割缝隙15的第一区段15-1相应地在切割线14的第一区段14-1中产生。当然，加工射束16也可以远离切割线14地刺入到工件9中，其中，切割缝隙15在本发明的意义上仅沿着工件部分11的轮廓(切割线14)延伸。
在图3中示出以下状况，其中，在切割位置A与切割位置B之间已完全产生切割缝隙15的第一区段15-1。现在中断对工件9的分离加工。加工射束16被关断并且射束头3移动到在切割线14的切割位置A上方的位置中。如图3中通过箭头所示的那样，射束头3在切割线14内、即在要切出的工件部分11上方的移动运动可以在切割线14的切割位置B与切割位置A之间以直线进行。切割位置A相应于再加工线18的第一再加工位置(参见图4)。同样可以是，不越过要切出的工件部分11。
如图4中所示的那样，现在又接通加工射束16，并且射束头3沿着再加工线18(虚线)移动，其中，加工射束16从相应于第一切割位置A的第一再加工位置出发移动至相应于切割位置B的第二再加工位置。在此，在再加工区22的第一区段22-1中进行对工件9的再加工(示意性地通过实线示出)。
在图5中示出以下状况，其中，工件9已经沿着切割缝隙15的整个第一区段15-1被再加工。再加工区22的经再加工的区域或者说第一区段22-1以实线示意性地示出。类似于区段地产生切割缝隙15，区段地产生再加工区22。具体地，工件9在再加工区22的第一区段22-1中被再加工。
在图4和另外的图5至15中，再加工线18和再加工区22出于图示原因分别平行地错开并且相对于切割线14等距地示出。这也相应于再加工线18对于确定的应用情况的优选定位。对于在此示例性描述的再加工，再加工线18应与切割线14相同，这相应于再加工线18对于确定的应用情况的同样优选的定位，然而在图中不能良好地示出。
当然，再加工区22通常具有比再加工线18更宽的垂直于其延伸部的尺寸，这在示意图中未示出。再加工线18仅表示射束头3的移动运动。再加工区22是工件9的通过照射被再加工的区域。再加工线18沿着切割线14延伸。因此，通常再加工区22也沿着切割线14延伸。然而，再加工区22不必包含切割线14以及切割缝隙15。然而，再加工区22可以包括切割缝隙15或切割缝隙15的区段。切割缝隙15通过两个彼此对置的切割棱边19、19’限界(参见图16和后面附图)。
在再加工区22的区段中的再加工通过将射束头3从相应的第一再加工位置移动到相应的第二再加工位置中来描述。对于再加工区域22的每个区段，给出相应的第一和第二再加工位置。
如在图5中所示的那样，从切割位置B出发进一步分离加工工件9，其中，切割缝隙15的已经产生的第一区段15-1延长至切割位置C。
在图6中示出以下状况，其中，切割缝隙15的另一区段或者说第二区段15-2已经沿着切割线14的第二区段14-2在切割位置B与切割位置C之间产生。现在中断工件9的分离加工。加工射束16被关断并且射束头3移动到在切割线14的切割位置B上方的位置中，如通过箭头所示的那样。切割位置B相应于再加工线18的用于现在后续再加工的第一再加工位置(参见图7)。
如在图7中所示的那样，又接通加工射束16，并且射束头3沿着再加工线18移动，其中，加工射束16从相应于切割位置B的第一再加工位置移动至相应于切割位置C的第二再加工位置。
在图8中示出以下状况，其中，工件9沿着切割缝隙15的整个第二区段15-2已经在相应于切割位置B的第一再加工位置与相应于切割位置C的第二再加工位置之间在再加工区22的另一区段或者说第二区段22-2中被再加工。再加工区22的第二区段22-2延长了再加工区22的在前产生的第一区段22-1。
如在图8中所示的那样，接下来从切割位置C开始，进一步分离加工工件9，其中，将切割缝隙15的已经产生的部分延长至切割位置D。
在图9中示出以下状况，其中，切割缝隙15的第三区段15-3已经沿着切割线14的第三区段14-3在切割位置C与切割位置D之间产生。现在中断工件9的分离加工。加工射束16被关断并且射束头3移动到在切割线14的切割位置C上方的位置中。切割位置C相应于再加工线18的用于现在后续再加工的第一再加工位置(参见图10)。切割缝隙15的第三区段15-3延长了切割缝隙15的第二区段15-2。
如在图10中所示的那样，又接通加工射束16并且射束头3沿着再加工线18移动，其中，加工射束16从相应于切割位置C的第一再加工位置移动至相应于切割位置D的第二再加工位置。
在图11中示出以下状况，其中，工件9沿着切割缝隙15的整个第三区段15-3已经在第一再加工位置与第二再加工位置之间在再加工区22的第三区段22-3中被再加工。再加工区22的第三区段22-3延长了再加工区22的在前产生的第二区段22-2。
如在图11中所示的那样，从切割位置D出发，工件9被进一步分离加工，其中，切割缝隙15的已经产生的部分被延长至切割位置E。
在图12中示出以下状况，其中，沿着切割线14在切割位置D与切割位置E之间的第四区段14-4产生切割缝隙15的第四区段15-4。中断工件9的分离加工。切割缝隙15的第四区段15-4延长了切割缝隙15的第三区段15-3。
加工射束16被关断并且射束头3被移动到在切割位置D上方的位置中。切割位置D相应于再加工线18的用于后续再加工的第一再加工位置(参见图13)。
如在图13中所示的那样，又接通加工射束16并且射束头3沿着再加工线18移动，其中，加工射束16从相应于切割位置D的第一再加工位置移动至相应于切割位置E的第二再加工位置。
在图14中示出以下状况，其中，工件9沿着切割缝隙15的整个第四区段15-4已经在相应于切割位置D的第一再加工位置与相应于切割位置E的第二再加工位置之间在再加工区22的第四区段22-4中被再加工。再加工区22的第四区段22-4延长了再加工区22的先前产生的第三区段22-3。
如在图14中所示的那样，随后从切割位置E开始进一步分离加工工件9，其中，切割缝隙15的已经产生的部分沿着切割线14的第五区段14-5延长至切割位置A。由此闭合切割缝隙15并且从剩余格栅10切断工件部分11，从而可以将该工件部分移除。对切断的工件部分11不再进一步再加工，因为根据本发明在切断的工件部分11上不进行再加工。在此产生切割缝隙15的第五区段15-5，其延长了切割缝隙15的第四区段15-4。
在借助图1至15示例性直观示出的过程的一个特别有利的变型方案中，在对工件9进行再加工之后在再加工区22的第四区段22-4中、但还在产生分离缝隙15的第五区段15-5之前、即在切断工件部分11之前，沿着切割线14在切割位置E与A之间的第五区段14-5对工件9执行进一步的再加工(参见图14)。这在图14中通过旁注示意性地示出。再加工区22的延长的第四区段22-4’在此延伸至切割位置A(第二再加工位置)，使得再加工区22作为闭合的长形区域沿着整个切割线14、即全面地在工件部分11的整个轮廓上延伸。尤其可以在这种再加工中以有利的方式在切割线14的第五区段14-5的区域中在切割缝隙15的一个或两个之后要产生的切割棱边上产生倒角。随后，工件部分11通过产生切割缝隙15的第五区段15-2而被切断。
在所有分离加工中，加工射束16具有第一功率密度，该第一功率密度如此测定，使得工件9被完全分离。第一功率密度可以采用不同的值，即第一功率密度不必具有恒定的值。在所有再加工中，加工射束16具有第二功率密度，该第二功率密度如此测定，使得工件9既不接合也不分离地被加工。由此，工件9沿着切割线14被再加工。第二功率密度可以采用不同的值，即第二功率密度不必具有恒定的值。
加工射束16的射束轴线例如与锥形射束喷嘴13轴线平行并垂直地到达工件9上。在所有分离加工以及所有再加工中，加工射束16以其射束轴线相对于工件表面17的不变定向(例如90°)对准到工件表面17上。
能够以多种方式改变再加工。例如，再加工线18可以相对于切割线14侧向偏移地(例如等距地)布置。例如，再加工区22的区段22-1至22-4(22-4’)的相应的第一再加工位置和相应的第二再加工位置也可以如此定位，使得工件9仅沿着切割线14的相应区段14-1至14-5的一部分或切割缝隙15的相应区段15-1至15-5的一部分被再加工，即再加工区22的相应区段22-1至22-4不在切割线14的所属区段14-1至14-5的整个长度上延伸或不在切割缝隙15的所属区段15-1至15-5的整个长度上延伸。例如，再加工的方向也可以与产生切割缝隙15的方向相反。
根据一个构型，切割线14的相应区段14-1至14-5可以经受唯一的再加工。然而也可以是，对于切割线14的同一部分或者说区段14-1至14-5执行多个再加工。优选地，在工件9的第一再加工中，在包含切割缝隙15的工件部分侧的切割棱边19的区域中和/或在包含切割缝隙15的剩余格栅侧的切割棱边19’的区域中通过加工射束16照射切割线14的同一部分或者说区段14-1至14-5。例如在照射切割棱边19、19’时，一起照射分别对置的切割棱边19’、19。
如尤其由图15可看到的那样，在最后的(第五)分离工序中产生切割缝隙15的一部分或者说区段15-5，其长度小于切割缝隙15的在所有先前的分离过程中产生的区段的相应长度。通过该措施能够以有利的方式实现切割缝隙15的尽可能小的部分不经受再加工。也可以是，切割缝隙15的在分离工序中产生的部分的长度从工件部分11的切断点出发例如连续地增大。替代地，如上面结合图14所描述的那样，工件9还可以在切断工件部分11之前在工件9还与剩余格栅10连接的区域中经受再处理。因此，在对切割线14的最后的(第五)区段14-5进行再处理时，首先对工件9进行再处理，然后产生切割缝隙15的(第五)区段，用于切断工件部分11。
在一个有利的变型中，再加工线18具有沿着切割线14的回曲形走向。由此，再加工区22可以以有利的方式在垂直于切割线14的方向上被扩宽。
现在参照附图16至21，其中直观示出用于以根据附图1至15的方法再加工工件9的不同的应用情况。
在图16中，在通过加工射束16进行再加工时将氧化物层从切割缝隙15的工件部分侧的切割棱边19和剩余格栅侧的切割棱边19’去除。氧化层可以通过剥落被良好地去除。加工射束16侵入到切割缝隙15中并且如此聚焦，使得两个切割棱边19、19’被照射。再加工线18可以与切割线14相同或不同。
在去除氧化物层之后或替代于去除氧化物层，可以将涂层(例如锌涂层)施加到切割缝隙15的工件部分侧的切割棱边19和/或剩余格栅侧的切割棱边19’上。这在图21中直观示出，其中示出了例如与加工射束16同轴地引导的第二工作气体射束23，其借助在其中输送的涂层材料24(例如锌)示出。将涂层材料24添加给第二工作气体射束23，所述第二工作气体射束例如优选完全地照射两个切割棱边19、19’，这导致涂层材料24沉积在那里并且形成涂层(例如锌涂层)。
在图17中，在通过加工射束16进行再加工时，通过重熔将工件部分11的与工件表面17邻接的工件部分侧的切割棱边19倒圆。再加工线18优选相对于切割线14侧向偏移(例如等距)地布置，其中优选的是，再加工线18与切割线14之间的最大间距为切割缝隙15的切割缝隙宽度的一半加上加工射束16的射束锥在工件表面17上的半径。
在图18中，在通过加工射束16进行再加工时，同时将与工件下侧20邻接的工件部分侧的切割棱边19倒圆并且使与工件表面17邻接的剩余格栅侧的切割棱边19’平整。再加工线18可以与切割线相同或相对于切割线14侧向地(例如等距地)偏移。
在图19中，在通过加工射束16进行再加工时，与工件表面17邻接的工件部分侧的切割棱边19设有倒角21。再加工线18相对于切割线14侧向地(例如等距地)偏移。在此，例如通过在切割缝隙15的同一区段上执行的多个步骤或再加工工序产生倒角21。在第一再加工工序中，在包含工件部分侧的切割棱边19的区域中照射工件部分11。再加工线18可以与切割线相同或相对于切割线14侧向地(例如等距地)偏移(朝工件部分的方向)。这在必要时可以重复一次或多次。在一个或多个后续的再加工中，再加工线18还进一步朝工件部分11的方向或者说在工件部分11上偏移，以便进一步远离工件部分侧的切割棱边19地构造倒角21。在此，工件部分侧的切割棱边19不再被一起照射。也可以考虑，首先如此照射工件部分11，使得照射不包含工件部分侧的切割棱边19的区域，随后使再加工线18朝切割缝隙15的方向持续地偏移，其中，最后一起照射工件部分侧的切割棱边19。特别有利地，加工射束16在产生倒角21时沿着切割线14回曲形地运动，由此可以增大倒角21的宽度。特别有利地，除产生倒角21外，在切割棱边的区域中也从工件9去除氧化物。也可以在对置侧上，即在剩余格栅侧的切割棱边19’上构造相应的倒角。
在图20中，在通过加工射束16进行再加工时，同时在与工件下侧20邻接的工件部分侧的切割棱边19上和在与工件下侧20邻接的剩余格栅侧的切割棱边19’上去除毛刺。再加工线18可以与切割线14相同或不同。加工射束16的焦点位置调整为，使得两个切割棱边19、19’相应地被照射。
不同的应用情况可以单独地或以任意组合的方式设置，其中，为此沿着再加工区22的至少一个相同的部分或者说区段或沿着整个再加工区或沿着切割缝隙15的至少一个相同的部分或者说区段或沿着整个切割缝隙15或沿着切割线14的至少一个相同的部分或者说区段执行两个或更多个再加工。
也可以在上述变型中设置不同的应用情况，其中在工件部分11仍与剩余格栅10连接的区域中(切割线14的第五区段14-5)直接在切断工件部分11之前对工件部分11进行再加工。在该变型中，特别有利的再加工例如是在剩余格栅侧的切割棱边19’上产生倒角。
在图22至25中示例性地描述了对工件9的多次再加工。据此，首先产生切割缝隙15(图22)。随后在工件部分侧的切割棱边19上产生倒角21。在此，在第一次再加工时，再加工区22包括工件部分侧的切割棱边19(图23)。随后扩大倒角21，其中，再加工区22不再包含工件部分侧的切割棱边19(图24)。在进一步的再加工中，在之前再加工中形成的附着物25、如氧化物从工件部分11被去除(图25)。
由图22至25原则上清楚的是，尤其在非第一次再加工时，再加工区22不必包含切割棱边19、19’。通常，再加工区22至少部分地包括之前的再加工区22。
在图26至28中示例性地描述了工件9的另一多次再加工。据此，首先产生切割缝隙15(图26)。随后在切割缝隙15的区域中用抗附着剂26、例如油涂覆工件9。借助抗附着剂喷嘴27进行涂覆，抗附着剂26从抗附着剂喷嘴27中以射束锥形朝工件9的方向喷出(图27)。此外，在工件部分侧的切割棱边19上产生倒角21(图28)。通过抗附着剂26能够以有利的方式避免附着物25(比如熔渣、熔融物)。这在图28中示意性地示出。
在图30中示出根据本发明的方法的流程图。
所述方法包括利用加工射束沿着切割线产生完全分离工件的切割缝隙的至少一个区段，所述切割线相应于由工件要制造的工件部分的轮廓的至少一部分(步骤I)。此外，该方法还包括利用加工射束至少在沿着切割线延伸的至少一个再加工区的一个区段中对具有部分切出的工件部分的工件进行一次或多次再加工，其中，在再加工区中对工件进行非接合且非分离的再加工(步骤II)。
如从以上描述中得出，本发明提供一种用于射束加工板状或管状工件的新方法，通过该方法，工件部分部分地或完全被切出，并且尚未被切断(即未完全切出)的工件部分和/或剩余格栅沿着切割线、必要时沿着切割缝隙通过加工射束经受至少一次再加工。这使得可以省去被切断的工件部分的机械再加工，从而可以更简单、更快速且成本更低地实现工件部分的制造。以特别有利的方式，通过部分切出的工件部分和剩余的工件之间的刚性的、固定的部位，能够以简单的方式对部分切出的工件部分进行特别精确的再加工，从而能够满足高品质要求。在已经存在的射束加工装置中能够以简单的方式执行根据本发明的方法，而不必为此设置费事的技术措施。而是可以通过单纯介入到机器控制装置中，通过根据本发明的方法实现对还与剩余格栅连接的工件部分或剩余格栅本身进行所希望的再加工。
附图标记列表
1射束加工装置
2射束切割装置
3射束头
4工作台
5工件支承件
6横梁
7引导滑块
8加工射束源
9工件
10剩余格栅
11工件部分
12 控制装置
13 射束喷嘴
14 切割线
14-1、14-2、14-3、14-4、14-5切割线的区段
15切割缝隙
15-1、15-2、15-3、15-4、15-5切割缝隙的区段
16 加工射束
17 工件表面
18 再加工线
19、19’切割棱边
20 工件下侧
21 倒角
22 再加工区
22-1、22-2、22-3、22-4’再加工区的区段
23 第二工作气体射束
24 涂层材料
25 附着物
26 抗附着剂
27 抗附着剂喷嘴

Claims (20)

1.一种用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，其借助由一个射束头(3)引导的加工射束(16)实现，所述加工射束通过调整其功率密度可选择地用于所述工件(9)的分离加工或用于所述工件的非分离并同时非接合的加工，所述方法包括以下步骤：
-通过所述加工射束(16)沿着切割线(14)产生完全分离所述工件(9)的切割缝隙(15)的至少一个区段(15-1、15-2、15-3、15-4、15-5)，所述切割线相应于由所述工件(9)要制造的工件部分(11)的轮廓的至少一部分；
-至少在至少一个再加工区(22)的区段(22-1、22-2、22-3、22-4、22-4’)中通过所述加工射束(16)对具有部分切出的工件部分(11)的工件(9)进行一次或多次非接合且非分离的再加工，其中，所述再加工区(22)沿着所述切割线(14)延伸，
其中，在产生所述切割缝隙(15)的两个区段(15-1、15-2、15-3、15-4、15-5)之间执行对所述工件(9)的非接合且非分离的再加工。
2.根据权利要求1所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述工件(9)在所述再加工区(22)的至少部分地沿着所述切割缝隙(15)的区段(15-1、15-2、15-3、15-4)延伸的区段(22-1、22-2、22-3、22-4、22-4’)中被再加工。
3.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述工件(9)在所述再加工区(22)的至少部分地不具有所述切割缝隙(15)的区段的区段(22-4’)中被再加工。
4.根据权利要求3所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述工件(9)在所述再加工区(22)的区段(22-4’)中被再加工，以在所述再加工区(22)的沿着所述切割缝隙(15)的区段(15-4)延伸的区段(22-4)中连续地继续进行再加工的方式。
5.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述切割缝隙(15)的区段(15-1、15-2、15-3、15-4、15-5)逐渐地延长所述切割缝隙(15)。
6.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述切割缝隙(15)的最后产生的区段(15-5)具有的长度小于所述切割缝隙(15)的先前产生的区段(15-1、15-2、15-3、15-4)的相应长度。
7.根据权利要求6所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述切割缝隙(15)的区段(15-1、15-2、15-3、15-4、15-5)的长度从所述工件部分(11)的切断点开始，逆着用于产生所述切割缝隙(15)的方向不减小。
8.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在再加工所述工件(9)时在至少一个再加工区(22)的至少一个区段(22-1、22-2、22-3、22-4、22-4’)中包含所述切割缝隙(15)的工件部分侧的切割棱边(19)和/或所述切割缝隙(15)的剩余格栅侧的切割棱边(19’)。
9.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在再加工所述工件(9)之前在至少一个再加工区(22)的至少一个区段(22-1、22-2、22-3、22-4、22-4’)中将由抗附着剂(26)构成的层至少在该再加工区(22)中施加到所述工件(9)上，其中，该由抗附着剂构成的层构造成使得抑制在所述再加工时产生的物质的附着。
10.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述加工射束(16)在再加工所述工件(9)时以回曲形的运动沿着所述切割线(14)的至少一个区段(14-1、14-2、14-3、14-4、14-5)被引导。
11.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在对所述工件(9)一次或多次再加工之后，所述工件部分(11)通过所述加工射束(16)被切断。
12.根据权利要求1或2所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在再加工所述工件(9)时：
i)去除在产生所述切割缝隙(15)时形成的氧化物层，和/或
ii)去除在所述切割缝隙(15)的区域中的毛刺，和/或
iii)使限界所述切割缝隙(15)的一个或两个切割棱边(19、19’)在形状上改变，和/或
v)沿着所述切割缝隙(15)对所述工件(9)热处理，和/或
vi)沿着所述切割缝隙(15)对所述工件(9)涂层。
13.根据权利要求9所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在所述再加工时产生的物质是熔融物。
14.根据权利要求9所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，在所述再加工时产生的物质是熔渣。
15.根据权利要求12所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述在形状上改变包括将限界所述切割缝隙(15)的一个或两个切割棱边(19、19’)倒圆。
16.根据权利要求12所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述在形状上改变包括沿着所述切割缝隙(15)产生倒角(21)。
17.根据权利要求12所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，所述在形状上改变包括使限界所述切割缝隙(15)的一个或两个切割棱边(19、19’)平整化或粗糙化。
18.根据权利要求12所述的用于射束加工板状或管状工件(9)的方法，在该方法中，沿着所述切割缝隙(15)对所述工件(9)淬火或软化退火。
19.一种射束加工装置(1)，其具有由射束头(3)引导的加工射束(16)，所述射束加工装置具有用于控制板状或管状工件(9)的射束加工的电子控制装置(12)，该电子控制装置设置为用于在程序技术上执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法。
20.一种存储介质，其具有储存的程序代码，该程序代码用于适用于数据处理的电子控制装置，该电子控制装置用于根据权利要求19所述的射束加工装置(1)，所述程序代码包含控制命令，该控制命令促使所述电子控制装置(12)用于执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法。
CN202080054807.7A 2019-07-29 2020-05-08 用于射束加工板状或管状工件的方法 Active CN114173982B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19188961.7 2019-07-29
EP19188961 2019-07-29
PCT/EP2020/062953 WO2021018431A1 (de) 2019-07-29 2020-05-08 Prozess zur strahlbearbeitung eines platten- oder rohrförmigen werkstücks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114173982A CN114173982A (zh) 2022-03-11
CN114173982B true CN114173982B (zh) 2023-08-11

Family

ID=67543988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080054807.7A Active CN114173982B (zh) 2019-07-29 2020-05-08 用于射束加工板状或管状工件的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220152744A1 (zh)
EP (1) EP3983168A1 (zh)
JP (1) JP7387870B2 (zh)
CN (1) CN114173982B (zh)
WO (1) WO2021018431A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021005297A1 (de) 2021-10-25 2023-04-27 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Verfahren zur Erzeugung angesenkter Löcher
DE102021005295A1 (de) 2021-10-25 2023-04-27 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Verfahren zur Herstellung von Werkstückteilen mit angefasten Schnittkanten
DE102021005298A1 (de) 2021-10-25 2023-04-27 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Verfahren zur Laserstrahlbearbeitung eines Werckstücks mit konstanter Streckenenergie des Laserstrahls
DE102022124202A1 (de) 2022-09-21 2024-03-21 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Stanz-Laser-Kombinationsverfahren und Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks sowie Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010222A1 (de) * 1997-08-26 1999-03-04 Rennkamp Konstruktionen Gmbh Verfahren zur herstellung, insbesondere serienfertigung von türen oder klappen und von rohbaukarossen für fahrzeuge
DE10034806C1 (de) * 2000-07-18 2001-12-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Entgraten von Werkstücken mittels Laserstrahlung
JP2002210577A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Amada Eng Center Co Ltd レーザによるｒ面取り加工方法および同方法の実施に適したレーザ加工ヘッド
JP2004074254A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Komatsu Sanki Kk プラズマアークまたはレーザによる切断加工機、およびその切断方法
EP1433561A2 (de) * 2002-12-23 2004-06-30 Maschinenfabrik Spaichingen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Laserschneiden
CN101147241A (zh) * 2005-03-22 2008-03-19 飞科公司 带有可控制切割边缘的用于分离产品的方法和设备、及分离的产品
WO2012072235A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-07 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren und system zum schneiden von blatt- oder plattenförmigen objekten
CN104014936A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 深圳市大族激光科技股份有限公司 高分子材料工件的激光加工方法及激光切割系统
CN105269146A (zh) * 2014-07-14 2016-01-27 先进科技新加坡有限公司 分割薄半导体衬底的方法
WO2016033494A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Ipg Photonics Corporation System and method for laser beveling and/or polishing
CN105392593A (zh) * 2013-03-21 2016-03-09 康宁激光技术有限公司 借助激光从平坦基板中切割轮廓的设备及方法
DE102015211017A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum hauptzeitparallelen Entladen eines freigeschnittenen Werkstückteils, zugehörige Laserschneidmaschine und Computerprogrammprodukt
CN108330491A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 格迪亚兄弟丁格库斯有限公司 用于针对涂层准备金属板的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08108287A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Seiji Ishibe 面取り加工方法
JP5054496B2 (ja) * 2007-11-30 2012-10-24 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP2011253909A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置の製造方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010222A1 (de) * 1997-08-26 1999-03-04 Rennkamp Konstruktionen Gmbh Verfahren zur herstellung, insbesondere serienfertigung von türen oder klappen und von rohbaukarossen für fahrzeuge
DE10034806C1 (de) * 2000-07-18 2001-12-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Entgraten von Werkstücken mittels Laserstrahlung
JP2002210577A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Amada Eng Center Co Ltd レーザによるｒ面取り加工方法および同方法の実施に適したレーザ加工ヘッド
JP2004074254A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Komatsu Sanki Kk プラズマアークまたはレーザによる切断加工機、およびその切断方法
EP1433561A2 (de) * 2002-12-23 2004-06-30 Maschinenfabrik Spaichingen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Laserschneiden
CN101147241A (zh) * 2005-03-22 2008-03-19 飞科公司 带有可控制切割边缘的用于分离产品的方法和设备、及分离的产品
WO2012072235A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-07 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren und system zum schneiden von blatt- oder plattenförmigen objekten
CN104014936A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 深圳市大族激光科技股份有限公司 高分子材料工件的激光加工方法及激光切割系统
CN105392593A (zh) * 2013-03-21 2016-03-09 康宁激光技术有限公司 借助激光从平坦基板中切割轮廓的设备及方法
CN105269146A (zh) * 2014-07-14 2016-01-27 先进科技新加坡有限公司 分割薄半导体衬底的方法
WO2016033494A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Ipg Photonics Corporation System and method for laser beveling and/or polishing
DE102015211017A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum hauptzeitparallelen Entladen eines freigeschnittenen Werkstückteils, zugehörige Laserschneidmaschine und Computerprogrammprodukt
CN108330491A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 格迪亚兄弟丁格库斯有限公司 用于针对涂层准备金属板的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022542690A (ja) 2022-10-06
EP3983168A1 (de) 2022-04-20
US20220152744A1 (en) 2022-05-19
CN114173982A (zh) 2022-03-11
WO2021018431A1 (de) 2021-02-04
JP7387870B2 (ja) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114173982B (zh) 用于射束加工板状或管状工件的方法
CN113646124B (zh) 用于射束加工板状或管状工件的方法
US9956648B2 (en) Piercing metal workpieces by a laser beam
JP3162255B2 (ja) レーザ加工方法及びその装置
JP6018744B2 (ja) レーザ切断方法及びレーザ切断装置
CN109414790B (zh) 用于通过在工件上执行测试切割的一个序列来确定基于射束的机床的射束的参考焦点方位的方法和设备
KR880002407B1 (ko) 레이저 가공 시스템
JP6362130B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP5201098B2 (ja) レーザ切断装置及びレーザ切断方法
CN114390958A (zh) 用于从工件中制造至少一个工件部件和剩余工件的方法
CN113874157A (zh) 用于工件的射束加工的方法
KR102100023B1 (ko) 플레이트형 작업편의 분리 가공용 기계
US20170361400A1 (en) Initial distance approach for laser processing
CN110394559B (zh) 用于加工板状材料的方法、加工设施以及数据处理程序的存储介质
EP3819070B1 (en) Laser machining device and laser machining method
US20160096238A1 (en) Method for Removing, by means of a Laser Beam, a Bulge deposited on the Surface of a Workpiece when a Through Hole is formed
KR101778088B1 (ko) 초경합금 고품질 레이저 미세방전 복합가공 장치
CN114535832A (zh) 用于加工板状或管状工件的方法
EP3766629A1 (en) Cutting machine and cutting method
JP5201114B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
CN114367749B (zh) 用于射束加工板状或管状工件的方法
CN111163897B (zh) 镀敷钢板的激光切断加工方法
US8658938B2 (en) Method of cutting with a laser
CN217344054U (zh) 用于产生沉头的孔的激光束加工设备
JP6535478B2 (ja) レーザ光によるワークの前処理方法及びレーザ加工機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant