DE102004013475A1

DE102004013475A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtragen von Material

Info

Publication number: DE102004013475A1
Application number: DE102004013475A
Authority: DE
Inventors: Peter Hildebrand; Michael Kuhl; Martin Reisacher; Wolfram Dr. Schöne
Original assignee: Lasertec GmbH
Current assignee: Lasertec GmbH
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: DE102004013475B4

Abstract

In einem Verfahren zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks mittels eines geführten Laserstrahls, wobei der Laserstrahl Laserlicht-Abtragsimpulse auf die Materialoberfläche aussendet, die das abzutragende Material zumindest teilweise verdampfen, wird das abzutragende Material vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt. Eine Vorrichtung zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks hat einen ersten Laser (6) zur Erzeugung von Laserlicht, einen Schalter (5) zur Erzeugung von Laserlicht-Abtragsimpulsen, eine Strahlführung (4) zur Führung des Laserstrahls über das Werkstück, eine Steuerung (8) zur Steuerung des Lasers, des Schalters und der Strahlführung und eine Erwärmungsvorrichtung (3, 5, 10), die das abzutragende Material vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks mittels eines geführten Laserstrahls. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der WO 00/18535 bekannt.

Laserabtragsvorrichtungen werden z.B. im Bereich des Prototyping eingesetzt, in zunehmendem Maße aber auch bei der Herstellung komplex geformter Gesenke. Nach Maßgabe von digitalen Gesenkdaten, die das Gesenk beschreiben, wird ein Laserstrahl über die Fläche des Werkstücks geführt, beispielsweise mäandernd oder zeilenweise überstreichend. Auf der Spur des Auftreffpunkts verflüssigt und verdampft das Material des Werkstücks. Es verschwindet dadurch, so dass auf diese Weise schichtweise ein Gesenk geformt werden kann. Die Führung des Laserstrahls und/oder die Tastung des Laserlichts erfolgt nach Maßgabe digitaler Gesenkdaten.

Die Laserleistung ist so eingestellt, dass das abzutragende Material zumindest teilweise verdampft. Das verdampfte Material wird durch Prozessvorgänge abgeführt und ist so unmittelbar verschwunden. Außerdem reißt der entstehende Dampf Mikrotröpfchen verflüssigtes Material mit sich, so dass das Volumen entsprechend dieser Mikrotröpfchen ebenfalls verschwindet.

Um Verdampfung zu bewirken, ist für ein bestimmtes zu verdampfendes Volumen ein bestimmter Energieeintrag notwendig. Dieser Energieeintrag kommt aus dem Laserlicht. Plötzliches Verdampfen ähnlich einer Explosion ist wünschenswert, um den Mitnahmeef fekt für Tröpfchen zu fördern. Um plötzliches Verdampfen zu erreichen, sind hohe Spitzenleistungen wünschenswert, die insbesondere durch gepulstes Laserlicht zu erreichen sind. Es wird deshalb gepulstes Laserlicht verwendet. Aus baulichen Gründen sind kleine Abtragsmaschinen wünschenswert. Dies führt konsequenterweise zur Forderung nach kleinen Lasern. Aus systembedingten Gründen haben kleine Laser wegen kurzer Resonatoren jedoch vergleichsweise kurze Impulsdauern gegenüber großen Lasern mit langen Resonatoren. Wenn mit einem kurzen Impuls ein bestimmter Energieeintrag erfolgen soll, ist deshalb die Impulsspitzenleistung entsprechend zu erhöhen, damit in der kürzeren Impulszeit die gleiche Energiemenge übertragen werden kann.

Die Leistung durchströmt einen bestimmten Querschnitt. Die auf die Fläche bezogene Leistung steigt mit der Bündelung des Laserstrahls und ist im Fokus des Strahls bzw. in seinem Tiefenschärfenbereich am dichtesten. Ab einer bestimmten Leistungsdichte im Querschnitt kommt es zur Ionisation bzw. Plasmabildung des im Querschnitt liegenden Materials, also entweder der umgebenden Atmosphäre, vor allem hier Stickstoff und Sauerstoff, oder des verdampften Materials, z.B. ein Metall wie Eisen oder Ähnliches.

Diese Ionisations- bzw. Plasmabildungseffekte führen zu einer Obergrenze bzw. zu einem widerstand gegenüber der eintragbaren Leistung, da die Plasmabildung bzw. Ionisation dazu führt, dass die Leistung nicht mehr bis zur zu bearbeitenden Oberfläche durchdringt, sondern vielmehr im Bereich darüber absorbiert bzw. eben zur Ionisierung bzw. Plasmabildung verbraucht wird. Somit stellt die Plasmabildung bzw. Ionisation der umgebenden Medien eine natürliche Obergrenze bzw. einen merklichen Widerstand gegenüber der eintragbaren Energie bzw. Leistung dar. Auf diese Weise stellt sich eine Obergrenze der Abtragsleistung ein, beispielsweise 1 μm pro Schicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks anzugeben, die eine Erhöhung der Abtragsleistung erlauben, insbesondere indem Ionisations- und Plasmabildungseffekte vermieden bzw. verringert werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Bei einem Verfahren zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks mittels eines geführten Laserstrahls wird Laserlicht, vorzugsweise Laserlicht-Abtragsimpulse auf die Materialoberfläche ausgesendet, die das abzutragende Material zumindest teilweise verdampfen. Das abzutragende Material wird vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt. Die Erwärmung kann durch elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht, weiter vorzugsweise Laserlicht, erfolgen. Die der Erwärmung dienende Strahlung kann gepulst oder kontinuierlich sein. Sie kann derselben Quelle entspringen wie das für die Abtragsimpulse verwendete Laserlicht oder einer anderen Quelle. Die Erwärmung kann aber auch durch Wärmeleitung von einer Wärmequelle her erfolgen.

Durch das vorherige Erwärmen des abzutragenden Materials ist weniger Energieeintrag erforderlich, um einen Temperaturanstieg bis zur Verdampfung zu bewirken, so dass auch die Spitzenleistung der Abtragsimpulse abgesenkt werden kann, so dass Ionisations- und Plasmabildungseffekte verringert bzw. vermieden werden können. Die Impulsspitzenleistung der Abtragsimpulse kann auf einen Wert knapp unterhalb der Ionisations- oder Plasmabildungsschwelle eingestellt und das abzutragende Material schon vorher bis über den Schmelzpunkt, vorzugsweise bis knapp unter den Verdampfungspunkt erwärmt werden. Der Abtragsimpuls muss dann nur noch einen vergleichsweise geringen Temperaturanstieg bewirken, so dass insgesamt ein größeres Volumen zur Verdampfung gebracht werden kann, so dass die Abtragsleistung steigt.

Eine Vorrichtung zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks hat einen ersten Laser zur Erzeugung von Abtrags-Laserlicht, ggf. einen Schalter zur Erzeugung von Laserlicht-Abtragsimpulsen aus dem Laserlicht, eine Strahlführung zur Führung des Laserstrahls über das Werkstück und eine Steuerung zur Steuerung des Lasers, des Schalters und der Strahlführung. Außerdem ist eine Erwärmungsvorrichtung vorgesehen, die das abzutragende Material vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt. Die Abtragsvorrichtung kann elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht, weiter vorzugsweise Laserlicht, nutzen. Sie kann eine separate Strahlungsquelle aufweisen, die neben der Strahlungsquelle für die Abtragsimpulse vorgesehen ist.

Nachfolgend werden bezugnehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
1 schematisch eine Vorrichtung, in der die Erfindung angewendet werden kann,
2 Ansteuerverfahren, wie sie im Verfahren nach der Erfindung verwendet werden können,
3 schematisch die Verhältnisse unmittelbar an der Arbeitsstelle,
4 eine abgewandelte schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung, und
5 und 6 Ansteuerverfahren, wie sie in den Verfahren nach der Erfindung verwendet werden können.
1 zeigt schematisch eine Abtragsvorrichtung. 1 ist ein Werkstück, beispielsweise aus einem Metall, das auf einem Werktisch 2 liegt bzw. befestigt ist. 3 symbolisiert den bearbeitenden Laserstrahl. 4 ist eine Laserstrahlführung, die beispielsweise durch orthogonal wirkende Dreh- oder Schwingspiegel gebildet sein kann. 6 ist eine Laserquelle bzw. ein Laser. 5 ist ein Schalter zur Tastung des Laserlichts (Güteschalter, "Q-Switch"). 8 ist eine Steuerung, die den Laser 6, den Schalter 5, die Strahlführung 4 und ggf. auch den Werktisch 2 steuert bzw. regelt.
Schematisch rechts neben der Vorrichtung unten ist ein Koordinatensystem angedeutet. Die x- und die z-Achse liegen in der Zeichenebene, die y-Achse ragt senkrecht aus ihr nach hinten weg. 7 symbolisiert einen Sensor, der – auch ortsauflösend – die Tiefe des Gesenks fortlaufend misst und der Steuerung 8 mitteilt. Der Sen sor 7 kann also die Tiefe des momentanen Gesenks in z-Richtung messen, und dies ggf. auflösend nach x und y. 9 symbolisiert einen Speicher zur Speicherung von Prozessdaten, insbesondere etwa die Gesenkdaten und/oder die gemessenen Tiefen, letztere auch in Abhängigkeit von x- und y-Werten, nach deren Maßgabe der Laserstrahl 3 gesteuert bzw. geregelt, insbesondere getastet und/oder geführt wird.
10 symbolisiert einen Steuerungsteil, der den Laser 6 und/oder den Schalter 5 so steuert, dass das abzutragende Material vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt wird. 2 zeigt hierzu eine Vorgehensweise. 2a zeigt das Ansteuerungssignal GS des Güteschalters 5, 2b den Verlauf LL des entstehenden Laserlichts. Das Signal GS ist getaktet und weist mehrere Impulse P1, P2, P3 auf. Die Impulsfrequenz kann zwischen 1 und 200 kHz liegen, das Tastverhältnis (Impulsdauer Ti zu Periodendauer Tp) zwischen 50 und 99 %.
Ein hohes Signal bedeutet Öffnen des Güteschalters und dementsprechend Einstellen der Resonanzbedingung für den Laser und also Laserlichterzeugung, während ein niedriges Signal die Unterbindung von Laserlichterzeugung bedeutet. In der Zeit, in der kein Laserlicht erzeugt wird, wird der Laser gleichwohl gepumpt, so dass zum Zeitpunkt des Öffnens (Beginn eines Impulses Pi) zunächst ein Impuls hoher Leistung entsteht, wie dies durch die Peaks AI0, AI1, AI2 in 2b im Signal LL angedeutet ist. Nach dem Peak sinkt die Laserleistung wieder stark ab, um im weiteren Verlauf ein vergleichsweise stabiles Niveau einer Dauerleistung an zunehmen, das dann einen Erwärmungsimpuls EI1, EI2, EI3 bildet.
Die Abtragsimpulse AIn und die Erwärmungsimpulse Ein werden in dieser Ausführungsform nicht separat durch Betätigen des Güteschalters eingesteuert. Vielmehr ergeben sie sich aus dem Verhalten eines kontinuierlich gepumpten Lasers. Der Schalter wird auch nach dem Abtragsimpuls offen gehalten, seine Öffnungsdauer Ti kann 5 μs oder mehr betragen. Dadurch werden gleichzeitig zwei Effekte erreicht, nämlich Erwärmen des Materials durch die Erwärmungsimpulse Ein und Reduzierung der Pumpzeit und damit der Impulsspitzenleistung für den folgenden Abtragsimpuls.
Statt des gezeigten fallenden und wieder ansteigenden Verlaufs zwischen Abtragsimpuls und Erwärmungsimpuls kann auch ein mehr oder minder monoton fallender Verlauf – wie bei AI2 gepunktet dargestellt – eintreten. Der Erwärmungsimpuls EI1, der dann eher die Form eines auf einen stabilen Grenzwert abfallenden Verlaufs hat, bewirkt keine Verdampfung mehr. Er bewirkt aber eine Erwärmung des bestrahlten Materials, insbesondere so weit, dass das Material verflüssigt.
Schematisch ist dies in 3 gezeigt. 1 bezeichnet abermals das Werkstück, 3 schematisch den wegen seiner Fokussierung konisch zulaufenden Laserstrahl, der in Richtung des Pfeils, also von links nach rechts, geführt wird. 31 symbolisiert die Grenze zwischen festem und verflüssigtem Material, 32 ist das verflüssigte Material. Die Materialverflüssigung ist durch den Erwärmungsimpuls bewirkt worden. Der Laserstrahl 3 fällt somit in das verflüssigte Ma terial 32 ein und kann dieses somit vergleichsweise leicht verdampfen. Das vom Erwärmungsimpuls EI1 verflüssigte Material wird vom folgenden Abtragsimpuls AI1 verdampft. Es schließt sich dann abermals ein Erwärmungsimpuls EI2 an, der das Material für den Abtragsimpuls AI2 erwärmt, so dass letzterer seinerseits wieder leichter das Material verdampfen kann.
Auf diese Weise können sich Abtragsleistungen von mehr als 2 μm Schichtdicke (D in 3) ergeben, die Abtragsleistung kann aber auch über 5 μm oder gar über 10μm Schichtdicke liegen.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für kurzgepulste Abtragslaser, also solche, bei denen die Abtragsimpulsdauer Tai (siehe 2b) unter 200 ns liegt, vorzugsweise unter 70 ns, weiter vorzugsweise unter 30 ns. Die Impulsspitzenleistung Pmax (siehe 2b) der Abtragsimpulse liegt – bezogen auf die durchsetzte Fläche – knapp unterhalb der Ionisations- bzw. Plasmabildungsgrenze. Sie kann kleiner als 10^8 W/cm² sein. Die auf die durchsetzte Fläche bezogene mittlere Leistung Pe der Erwärmungsimpulse kann unter 50% der Impulsspitzenleistung Pmax liegen, sie kann auch weniger als 5% oder weniger als 1% von Pmax sein.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abtragsvorrichtung. Gleiche Bezugsziffern wie in 1 bedeuten gleiche Komponenten. Die Vorrichtung weist außerdem einen zweiten Laser 13 auf, optional einen weiteren Schalter 14 und ebenso optional eine Strahlvereinigung 12. Eine Steuerungseinrichtung 11 steuert den zweiten Laser 13 und den ggf. vorhandenen zweiten Schalter 14.
Allgemein gesprochen kann der erste Laser 6 der Erzeugung der Abtragsimpulse AI dienen, während der zweite Laser 13 der Erwärmung des abzutragenden Materials vor Eintreffen der Abtragsimpulse dienen kann. Der Laser 13 kann gepulst betrieben werden, um Erwärmungsimpulse EI zu erzeugen. Hierfür kann ein Schalter 14 vorgesehen sein, oder er kann Dauerlicht aussenden, dann kann auf den Schalter 14 verzichtet werden. 11 symbolisiert eine Steuerung zur Ansteuerung des zweiten Lasers 13 und ggf. des zweiten Schalters 14.
5 deutet ein erstes Ansteuerschema der beiden Laser an. 5a zeigt das Ansteuersignal GS1 des ersten Güteschalters 5, 5b das Ansteuersignal GS2 des zweiten Schalters 14, 5c das Laserlicht LL1 des ersten Lasers 6 und 5d das Licht LL2 des zweiten Lasers 13, alles jeweils schematisch. 5a und c bilden zusammen eine herkömmliche Ansteuerung eines Lasers zur Bildung von Abtragsimpulsen. Die Abtragsimpulse AI entstehen jeweils in dem Augenblick, in dem der Güteschalter geöffnet wird, weil sich dann das gepumpte, laseraktive Material plötzlich entlädt. Nach Schließen des Güteschalters (am Ende des jeweiligen Impulses) entsteht kein Laserlicht, und der Laser wird bis zum nächsten Impuls wieder gepumpt.
Zeitlich vor den Impulsen des ersten Lasers 6 liegen Impulse EI des zweiten Lasers 13. Sie werden durch das Signal GS2 des zweiten Schalters 14 gesteuert und entstehen dementsprechend vor den Impulsen LL1 des ersten Lasers als Impulse LL2. Ihre Amplitude kann niederiger oder auch genauso hoch sein wie die der Abtragsimpulse AI. Die Erwärmungsinpulse EI bewirken eine Erwärmung des Materials. Abermals trifft dann ein Abtragsimpuls AI auf das schon erwärmte, insbesondere verflüssigte Material und kann dieses so leicht verdampfen. In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, dass auch der Erwärmungsimpuls schon einen gewissen Abtrag bewirken kann, wenngleich bei ihm das abgetragene volumen geringer sein kann. Der zeitliche Abstand der Impulse kann kleiner als die 3-fache Impulsbreite sein, vorzugsweise kleiner als die doppelte Impulsbreite.
In einer weiteren Ausführungsform, die nicht ausdrücklich in ihren Signalverläufen dargestellt ist, können die Signalverläufe GS 1 und GS2 so kombiniert werden, dass ein einziger Schalter eines einzigen Lasers mit der kombinierten Impulsfolge angesteuert wird und dementsprechend auch dieser eine Laser entsprechende Impulsfolgen aussendet. Jeder der einzelnen Impulse liegt dann unter der Ionisations- bzw. Plasmabildungsschwelle, zusammen bewirken sie aber den ausreichenden Leistungseintrag, indem der erste Impuls erwärmt und der zweite Impuls abträgt.
6 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform bzw. ein weiteres Ansteuerschema für ein Abtragsverfahren. Die 6a und 6b entsprechen den 5a und 5c und werden nicht weitererläutert. 6c deutet den Lichtverlauf LL2 der zweiten Laserquelle an. Es handelt sich um kontinuierliches Licht. In dieser Ausführungsform kann auf einen Schalter 14 bzw. dessen pulsierende Ansteuerung verzichtet werden. Das Gleichlicht strahlt dauern auf das Werkstück und bewirkt so dessen Erwärmung, insbesondere bis über den Schmelzpunkt, so dass ein Abtragsimpuls mit vergleichsweise niedrigerer Leistung (und insbesondere Leistung unterhalb der Io nisations- bzw. Plasmabildungsschwelle) die Verdampfung bewirken kann.
Bei mehreren Lichtquellen kann das der Erwärmung dienende Licht dem Abtragslicht räumlich vorauslaufend eingestellt werden. In 3 läge dann der entsprechende Lichtkegel rechts des abtragenden Laserstrahls 3. Die Lichtkegel können aber auch so eingestellt sein, dass sie an der gleichen Stelle auf das Werkstück auftreffen. Der der Erwärmung dienende Lichtstrahl kann fokussiert oder defokussiert auf die Werkstückoberfläche auftreffen. Der abtragende Laserstrahl trifft vorzugsweise fokussiert auf die Werkstückoberfläche auf, bzw. es liegt die Werkstückoberfläche im tiefen Schärfenbereich des Laserstrahls.
Die Parameter können so eingestellt werden, dass die Erwärmung des Werkstücks nur lokal um den abtragenden Laserstrahl herum erfolgt. Das übrige Werkstück hat Umgebungstemperaur und ist deshalb auch nicht von Verformungen wegen Wärmeausdehung betroffen. Vorzugsweise erfolgt Materialverflüssigung nur in einem Bereich um den abtragenden Laserstrahl herum, dessen Durchmesser kleiner als 1 mm ist.
Zur Erwärmung kann statt Laserlicht auch konventionelles Licht oder allgemein elektromagnetische Strahlung verwendet werden. Wenn die Erwärmungsimpuls EI durch einen zweiten Laserstrahl erzeugt werden, kann dieser auch durch Teilung eines Strahls erzeugt werden, der dann im einen Teil für die Generierung der Abtragsimpulse und im anderen Teil für die Generierung der Erwärmungsimpulse verwendet wird. Die getrennten Strahlen können wieder zusammengeführt werden (siehe 12 in 4) und können dann gemeinsam die Strahlführung 4 durchlaufen.

Claims

Verfahren zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks mittels eines geführten Laserstrahls, wobei der Laserstrahl Abtrags-Laserlicht, insbesondere Abtragsimpulse auf die Materialoberfläche aussendet, die das abzutragende Material zumindest teilweise verdampfen, dadurch gekennzeichnet, daß das abzutragende Material vor Eintreffen des Abtrags-Laserlichts erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrags-Laserlicht eine Maximalleistung, insbesondere eine Impulsspitzenleistung hat, die nicht oder nur in geringem Umfang zur Ionisation und/oder Polarisation der umgebenden Atmosphäre führt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialoberfläche im Fokus oder im Tiefenschärfenbereich des Laserstrahls liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung bis über den Schmelzpunkt des abzutragenden Materials erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung lokal und vorzugsweise mit dem geführten Laserstrahl ortsveränderlich erfolgt, weiter vorzugsweise so, daß der Bereich des Schmelzens des Materials kleiner als 500 μm um die Auftreffstelle des abtragenden Laserstrahls herum ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsimpulse eine Dauer von unter 100 ns haben, vorzugsweise unter 40 ns.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des abzutragenden Materials durch elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht, weiter vorzugsweise Laserlicht erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialerwärmung durch einen oder mehrere Laserlicht-Erwärmungsimpulse erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Erwärmungsimpuls dessen Dauer länger und/oder dessen Spitzenleistung niedriger ist als diejenigen des Abtragsimpulses.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erwärmungsimpuls erzeugt wird, indem ein Güteschalter eines Lasers, der zur Erzeugung des Abtragsimpulses geöffnet wird, nach dem Abtragsimpuls offen gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis zwischen 70% und 95% liegt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter länger als 100 ns, vorzugsweise länger als 1 μs geöffnet gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsimpulse durch eine erste Laserlichtquelle und die Erwärmungsimpulse durch eine zweite Laserlichtquelle erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung durch Licht aus einer separaten Laserquelle bewirkt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des abzutragenden Materials durch Wärmeleitung von einer Wärmequelle her und/oder mittels Infrarotstrahlung erfolgt.
Vorrichtung zum Abtragen von Material aus der Oberfläche eines Werkstücks (2), insbesondere zur Durchführung des Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, mit einem ersten Laser (6) zur Erzeugung von Laserlicht (3), einem Schalter (5) zur Erzeugung von Laserlicht-Abtragsimpulsen, einer Strahlführung (4) zur Führung des Laserstrahls über das Werkstück, und einer Steuerung (8) zur Steuerung des Lasers, des Schalters und der Strahlführung, gekennzeichnet durch eine Erwärmungsvorrichtung (3, 5, 10 – 14), die das abzutragende Material vor Eintreffen der Abtragsimpulse erwärmt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungsvorrichtung Laserlicht nützt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungsvorrichtung einen zweiten Laser (11 – 14) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungsvorrichtung eine Steuerung (10) aufweist, die den ersten Laser so steuert, dass dieser vor einem Abtragsimpuls einen oder mehrere Erwärmungsimpuls aussendet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Erwärmungsimpuls dessen Dauer und/oder dessen Spitzenleistung denjenigen des Abtragsimpulses entsprechen.