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Die
Erfindung betrifft eine Schweißdüse zum Laserschweißen entsprechend
dem ersten Patentanspruch, eine Justageeinheit und eine Zentrierhilfe.
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Die
Schweißdüse ist geeignet
zum Laserschweißen
mit pulverförmigen
Zusatzwerkstoffen, bei denen die Schweißdüse nicht nur senkrecht gegenüber dem
Werkstück,
sondern in verschiedenen Winkeln, beispielsweise waagerecht oder über Kopf, angesetzt
wird, wobei auch bei geringer Pulveraustrittsgeschwindigkeit ein
gleichmäßiger Pulveraustritt an
der Schweißdüse gewährleistet
ist und ein geringer Reinigungsaufwand, insbesondere des Schutzglases,
nötig sein
soll.
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Beim
Laserstrahlschweißen
und anderen Schweißverfahren
eingesetzte pulverförmige
Zusatzwerkstoffe müssen
geeignet sein, in Wechselwirkung mit der Schweißwärme gebracht zu werden. Es
kann das Pulver ähnlich
einem Draht von der Seite aus zugeführt werden. Das Pulver kann
ebenfalls auf dem Werkstück
vordeponiert werden, um es anschließend mit der Schweißwärme einzuschmelzen.
Eine weitere Variante wird speziell beim Laserstrahl-Auftragschweißen eingesetzt.
Hierbei wird ein durchgehender Pulvermantel um den Laserstrahl herum
geformt und auf das Werkstück
fokussiert. Diese Art der Zuführung
wird vor allem eingesetzt, wenn auf einem Werkstück mit differierend ausgerichteten
Bewegungsvektoren zwischen Wärmequelle
und Werkstück
gearbeitet wird. Der Vorteil der sogenannten koaxialen Schweißdüsen ist
hierbei vor so genannten seitlichen Schweißdüsen, dass die Schweißnahtgeometrie
auch bei Richtungsänderungen
weitgehend konstant bleibt.
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Problematisch
an den koaxialen Schweißdüsen ist,
dass die Pulvermengenverteilung über
den Ringspalt mit dem das Pulver zugeführt wird ungleichmäßig ausfallen
kann. Die Art der Pulverzuführung
ist hierbei ein Einflußfaktor,
der die Pulver bereits ungleichmäßig in den
Spalt einführen
kann, wo es nachfolgend zu keiner ausreichenden Homogenisierung
der Pulvermengenverteilung kommen kann. Ein weiteres Problem ist
das Schweißen
in Zwangslagen. Sobald eine koaxiale Schweißdüse aus der vertikalen Position
z. B. in eine rechtwinkelige Position geneigt wird, führt die
Erdgravitation zu einer Beeinflussung der Pulvermengenverteilung über den Ringspalt.
Die Ursache hierfür
kann je nach konstruktiver Auslegung der Schweißdüse bereits in der Art der Pulvereinbringung
in den Ringspalt oder die Lauflänge
innerhalb des Ringspalts liegen. Bei geringen Pulverpartikelgeschwindigkeiten
wird dieses Problem besonders offensichtlich. Geringe Pulvergeschwindigkeiten
sind jedoch für
einen hohen Wirkungsgrad der Schweißdüse, einen geringen Reinigungsaufwand
der Schweißumgebung
und eine geringe Beeinflussung des Schweißprozesses durch die Pulverzuführung oder
Gasgeschwindigkeiten von Vorteil.
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In
US 4,724,299 wird eine Schweißdüse beschrieben,
die Pulver in einen Ringkanal eindüst. Von hier aus wird das Pulver über eine
Scheibe mit diversen Löchern
in einen Ringspalt, der aus koaxialen Konusflächen besteht, eingebracht.
Untersuchungen haben bei zwei bis vier Zuführungen dieser Art auch bei
tangentialer Anordnung zu einer ungleichmäßigen Pulvermengenverteilung über den
Ringspat geführt.
Dieser Effekt wurde bei der vertikalen Anordnung dieser Düsenart vergrößert.
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Um
einen gleichmäßigen Pulverfluß zu erreichen,
wurde durch eine weiterentwickelte Verwirbelungskammer, wie in der
Patentschrift
DE 199 09 390 beschrieben
wird, versucht, das Problem der ungleichmäßigen Verteilung von Pulver über den
anschließenden
Ringspalt zu verringern. Eine Bohrungsreihe, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Bohrungslängsachsen
parallel zum Laserstrahl verlaufen, wird hierbei statt einer Lochscheibe
zur Strömungsberuhigung
genutzt. Die vorgeschlagene Lösung
ist allerdings aufwendig in ihrer Herstellung.
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Eine
weitere Variante der Einspritzkammern für das Pulver wird in
EP 0 574 590 B1 dargestellt. Auch
hier wird radial zur Laserstrahlachse oder tangential zur Verwirbelungskammersymmetrie
eingedüst,
so dass die bekannten Probleme der Pulvermengenverteilung über den
Ringspalt nicht behoben werden.
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Die
beschriebenen Lösungen
haben den Nachteil, dass Schweißdüsen, mit
denen versucht wird, eine gleichmäßige Pulverzuführung zu
erreichen, wenn diese nicht senkrecht zum Werkstoff gehalten werden,
Verwirbelungskammern aufweisen müssen,
die aufwendig herstellbar sind, wobei die vorgeschlagenen Düsenformen
mit Ringspalt dazu führen,
dass durch die Schwerkraft besonders bei langsamer Pulvergeschwindigkeit
eine ungünstige Pulvermengenverteilung
und die damit verbundenen Mängel
an der Schweißnaht
entstehen. Weiterhin führen
Verschmutzungen des Schutzglases zu Nachteilen an der Schweißdüse, so dass
aufwendige Kontrollen und Reinigungen erforderlich sind.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schweißdüse zum Laserschweißen zu entwickeln, bei
der eine gleichmäßige Pulverzuführung in
jeder Haltung der Schweißdüse auch
bei einem geringen Volumendurchsatz des Pulvers vorhanden sein soll, wobei
Verschmutzungen am Schutzglas minimiert und leicht zu kontrollieren
und zu reinigen und der Laserstrahl einfach und genau einstellbar
sein soll.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schweißdüse nach
den Merkmalen des ersten Patentanspruches und eine Justageeinheit
und eine Zentrierhilfe gelöst. Unteransprüche geben
vorteilhafte Ausgestaltungen der Düse wieder.
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Die
erfindungsgemäße Lösung sieht
vor, dass an oder in der Schweißdüse ein Pulververteiler angeordnet
ist, von dem Zuleitungen zwischen den Pulvereintrittsöffnungen
im Pulververteiler und Pulveraustrittsöffnungen im Düsenkörper in
der Weise angeordnet sind, dass eine gleichmäßige Verteilung des Pulver-Gas-Gemisches über den
Umfang des Laserstrahles entsteht.
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Dazu
ist es vorteilhaft, von dem aus dem Verteiler hervorgehenden Bündel an
Leitungen jede zweite Leitung an einem von der vorhergehenden Leitung
weit entfernten Ort auf dem Umfang des Eindüsungsortes zu führen.
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Beispielsweise
kann jede zweite Zuleitung im Düsenkörper an
die jeweils gegenüberliegende Stelle
der vorhergehenden Zuleitung angeordnet sein.
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Dadurch
kann auch in Düsenstellungen,
die von der Vertikalen zur Horizontalen wechseln, eine weitgehend
gleichmäßige Pulververteilung
erreicht werden. Die Pulververteilung wird im Pulververteiler in
vorteilhafter Weise gelöst,
indem das Pulver auf einen senkrecht stehenden Dorn aufgeblasen
wird. Durch den Dorn wird der Partikelstrom geteilt. Am Fuß des Dorns
fangen auf einem Kreisumfang verteilte Weiterleitungsrohre die Pulver
auf. Die Weiterleitungsrohre sind hierbei direkt aneinander auf
einem Kreisumfang verteilt, so dass Ablageflächen zwischen den Rohren minimiert
werden.
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Der
Dorn leitet die Pulver zu beliebig vielen Röhren, die an dem Umfang des
Kegels angebracht sind. Zur Minimierung der Pulverablageflächen können die
Rohre auch in den Kegel hineinragen und untereinander einen verteilenden
Kegel aufweisen.
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Dadurch
wird eine besonders strömungsgünstige und
verschleißarme
Pulververteilung auf ein Bündel
von beliebig vielen Rohren erreicht.
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Diese
Pulververteilung erfolgt außerhalb
der Schweißdüse. Der
Pulververteiler erreicht höchste Gleichmäßigkeit
in der Verteilung, wenn das Pulver zentral und geradlinig aus der
Austrittsöffnung
heraus auf den Dorn trifft. Bei Justagefehlern oder falls der Verteiler
nicht senkrecht angeordnet ist, kann es einer größeren Pulvermengenverteilung
in einem Bereich, wie z. B. einer Hälfte des Verteilers, kommen.
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Von
den einzelnen Schläuchen
oder Rohren werden die Pulverströme
in die Schweißdüse hinein transportiert.
Hierbei kommt eine spezielle Anordnung der Schläuche zum Einsatz, die zum Ziel
hat, das Pulver auch in Schräglagen
des Verteilers oder bei Justagefehlern oder anderen Störungen gleichmäßig auf
einer Strecke wie einen Kreisumfang zu verteilen.
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Das
Prinzip der gleichmäßigen Verteilung der
Pulvermengen über
den Düsenumfang
besteht in einer Verschränkung
der Zuleitungsrohre. Hierbei wird z. B. jedes zweite Rohr an die
gegenüberliegende
Stelle des vorhergehenden Rohres geleitet. Weitere andere Anordnungen
sowie zufällige
Verteilungen sind ebenfalls möglich,
um die Pulververteilung bei ungleichmäßiger Mengenverteilung in der
Verteilungsstufe auszugleichen.
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Vorteilhaft
aufgrund der Größe der Schweißdüse ist die
Verteilung auf 12 Rohre und ihre Kombination untereinander.
Weniger als 12 und mehr als 12 Rohre sind ebenfalls
einsetzbar. Dabei kann jedes zweite Rohr in die entgegengesetzte
Kreisposition relativ zur danebenliegenden gebracht wird. Ungerade
Rohrzahlen bedingen unregelmäßige Verteilungen
in die Schweißdüse. Weitere
Verteilungsanordnungen sind möglich.
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Die
Einführung
der Pulverströme
in die Schweißdüse erfolgt
in einem Winkel zur Laserstrahlachse. Hierbei wird zur Erreichung
von geringem Abrieb und hoher Strömungsgünstigkeit in etwa der gleiche
Winkel wie innerhalb der Düse
gewählt.
Weitere Winkel sind möglich.
Die Schweißdüse selber
kann aus Bauteilen bestehen, die mittels eines Innen- und eines
Außenkonus
einen zum Laserstrahl koaxialen Ringspalt bilden. Dieser Ringspalt
verjüngt
sich nach unten hin und beschleunigt die Gasströmung, welche die Pulver mit
Bewegungsenergie versorgt. Die Beschleunigung der Pulver erfolgt
je nach Form und Gewicht der einzelnen Pulver ungleichmäßig. Innerhalb der
Pulver kommt es hierdurch zu Geschwindigkeitsunterschieden, die
zu Kollisionen führen.
Diese Kollisionen führen
am Düsenaustritt
zu einer verstärkten Aufweitung
des Pulverstrahls und einer hieraus resultierenden Verschlechterung
der Ausbringungsqualität,
die sich in einem vergrößerten Pulverfokus darstellt.
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Gegen
die Beschleunigung der Partikel ist es vorteilhaft, statt der Bauteile,
die einen Ringspalt formen, einzelne Kanäle zu verwenden, die das Pulver nach
unten leiten. Durch die Kanalform kann die Richtung, Geschwindigkeit
und Beschleunigung des Pulverstroms gezielt gesteuert werden. Dazu
sind Kanalformen unterschiedlicher Breite, Tiefe und Winkel anwendbar.
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Vorteilhaft
ist es, den Querschnitt der Kanäle zum
Laserstrahl hin nur gering zu verringern. Weiterhin ist es vorteilhaft,
wenn die Kanäle über ihre
Länge eine
gleichbleibende Höhe
oder/und Breite aufweisen.
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Weiterhin
ist es fertigungstechnisch vorteilhaft, die Kanäle auf der Außenfläche eines
Bauteils anzuordnen. Die Kanäle
können
durch Erodieren, Gußtechnik
oder Abtragen erzeugt werden. Das Innen- und Außenkonusteil mit oder ohne
den Kanälen können nach
innen oder außen
gewölbt
ausgeführt sein.
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Die
Kanäle
werden vorzugsweise in die Außenfläche eines
Bauteils eingebracht. Diese Außenfläche wird
nachfolgend bündig
mit einem Außenteil verbunden,
so dass einzelne Kreissegmente auf dem Umfang der Schweißdüse verteilt
entstehen. Die untere Öffnung
der Düse
kann hierbei so geformt werden, dass das Innenteil kürzer oder
länger
als Außenteil
ist. Kreissegmentbreiten von 0,1 bis 10 mm und Kreissegmenttiefen
0,001 bis 1 mm werden eingesetzt.
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Alternativ
zu den Kanälen
ist auch ein Ringspalt zwischen den Düsenteilen anordenbar. Die Bauteile
werden intensiv wassergekühlt,
um durch den Schweißprozeß eingebrachte
Wärme abzuführen.
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Eine
manuelle x-y-z-Justageeinheit dient der Einstellung der Schweißdüse auf den
Laserstrahl. Eine Querstromspülung
vor dem Schutzglas dient der Fernhaltung von Rauchen, Pulvern und
anderen Verschmutzungen aus dem Schweißprozeß von der Laserstrahloptik.
Das Schutzglas ist hierbei in einer Schublade, Kassette oder einen
Schutzglashalter gelagert, so dass das Schutzglas schnell kontrolliert und
ausgewechselt werden kann. Das Kontrollieren und Wechseln erfolgen
durch Herausziehen des Schutzglashalters.
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Das
Prinzip der Querstromspülung
ist hierbei derart, dass einzelne massive Gasströmungen partikelförmige Verschmutzungen
von dem Schutzglas fernhalten, während
ein dünner
breitflächiger
laminarer Gasstrom das Schutzglas vor feinen Verschmutzungen schützt.
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Besonders
durch den laminaren Gasstrom kommt es zu einer nur noch sehr geringen
Verschmutzung des Schutzglases, welches sehr selten kontrolliert
werden muß und
durch den herausziehbaren Schutzglashalter schnell und einfach ausgewechselt
werden kann.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Zentrierhilfe. Der Laserstrahl ist entweder
der Bearbeitungslaserstrahl oder ein Laserstrahl der koaxial zum
Bearbeitungslaserstrahl verläuft.
Der Laserstrahl wird auf eine Blende geleitet, die koaxial zu der
Düsensymmetrieachse
angeordnet ist. Hierzu wird der Grundkörper der Zentrierhilfe über eine
Paßfläche mit
dem Düsenkörper verbunden.
Mit Hilfe einer Justageeinheit, wie z. B. einer Justageeinheit für die x-y-Richtung,
wird die Schweißdüse derart
justiert, dass der Laserstrahl mittig auf der Blende auftrifft. Zur
Kontrolle der Laserstrahlposition wird ein Sensor eingesetzt. Dieser
kann aus einem einzelnen Sensorenelement, einer Sensorreihe oder
einem Sensorfeld bestehen. Der Sensor muß sensitiv für die einfallende
Strahlung sein. Als Sensor kann vorzugsweise eine Fotodiode eingesetzt
sein, die ebenfalls zentrisch zur Düsensymmetrieachse angeordnet
ist. Während
der Justage wird der Sensor überwacht. Nach
Erreichen eines optimalen Sensorsignals ist die Justage beendet.
Bei Einsatz einer Fotodiode kann sowohl die Diodenspannung als auch
der Diodenstrom überwacht
werden. Der Anstieg eines dieser Werte signalisiert hierbei während der
Justage, dass die Düse
zunehmend in Richtung der Laserstrahlachse bewegt wurde.
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Bei
Einsatz eines Bearbeitungslaserstrahls höherer Leistung während der
Justage von Düse
und Laserstrahl wird eine Luft- oder Wasserkühlung mittels der Anschlüsse an die
Justagehilfe angeschlossen, um die anfallende Wärme abzuführen.
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Die
sich verjüngende
Außenfläche des
Düsenkopfes
dient dem Anbau der Justagehilfe auch in schwer zugänglichen
Düsenpositionen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und 14 Figuren
näher erläutert. Die
Figuren zeigen:
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1:
Schweißdüse ohne
Zuleitungen in perspektivischer Ansicht
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2:
Schweißdüse in Ansicht
mit Pulververteiler und Zuleitungen zum Düsenkörper
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3:
Seitenansicht von 2, ohne Rohrdarstellung
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4:
Schnitt durch 3, ohne Rohrdarstellung
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5:
Darstellung des Pulververteilungsprinzips im Pulververteiler in
der Seitenansicht
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6:
Schnitt A-A von 5
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7:
Pulververteilungsprinzip mit Einführungsschrägen an den Pulvereintrittsöffnungen
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8:
Schnitt A-A von 7
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9:
Pulververteilungsprinzip durch die Zuleitungen
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10:
Varianten von Zuleitungen zwischen Pulververteileranschlüssen und
Pulvereindüsungsanschlüssen
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11:
Schutzglashalter mit Querstromspülung
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12:
Schutzglashalter in Seitenansicht
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13:
Schutzglashalter in Ansicht von oben
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14:
Düsenaußen- und
-innenteil
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15 bis 18:
Verschiedene Kanalformen auf dem Düseninnenteil
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19:
Grenzflächenvarianten
des Düseninnenteils.
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20:
Zentrierhilfe
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Die 1 zeigt
die Schweißdüse, bestehend aus
dem Umlenkwürfel 10 mit
der Öffnung 26 für den Sensor
und der seitlichen Öffnung 25 für den Laseranschluß. Laseranschluß und Sensor
sind nicht dargestellt. Unter dem Umlenkwürfel 10 für den Laserstrahl
ist eine Fokussieroptik 11 und der Schutzglashalter 12 mit
Querspülung
angeordnet, der herausziehbar ist. Unter dem Schutzglashalter 12 befindet sich
die Justageeinheit 13 für
das Justieren in x-y-Richtung und die Justageeinheit 14 für die z-Richtung.
An dieser Justageeinheit befestigt ist der Düsenkörper 9, in dem sich Öffnungen
für die
Wasserkühlung
und Pulvereintrittsöffnungen 7 befinden. Nicht
dargestellt sind die Zuleitungen 2 vom Pulververteiler 1 auf
die Pulvereintrittsöffnungen 7.
Unter dem Düsenkörper 9 befindet
sich das Werkstück 18.
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Die 2 zeigt
den seitlich an der Schweißdüse angeordneten
Pulververteiler 1, von dem die Zuleitungen 2 oder
Pulververteilungsschläuche
aus Stahl, Metall oder Kunststoff zu den Pulveraustrittsöffnungen 7 vor
der Düse 9 führen. Der
Laserstrahl 22 verläßt durch
das Düsenaußenteil 17 oder
Innenteil xyz die Schweißdüse.
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Die
Fokussierlinse 11 ist, wie die 3 zeigt, in
der Basisplattform 16 angeordnet.
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Die 4 zeigt
einen Schnitt durch die erfindungsgemäßen Düsebestandteile/Systembestandteile,
in denen der Verlauf des Laserstrahles 22 ab der Fokussieroptik
sichtbar wird. Statt des Ringspaltes in herkömmlichen Schweißdüsen sind
einzelne Kanäle 24 angeordnet,
durch die keine oder eine gezielte Beschleunigung des Pulvers in
Richtung auf die Laserstrahl-Wechselwirkungszone auf dem Werkstück 18 erfolgt.
Die Kanäle 24 sind
in einem Bauteil 29 mit konischer 32 oder gewölbter Außenfläche 31, 30 angebracht.
Diese Außenfläche wird nachfolgend
bündig
mit dem Außenteil
verbunden, so dass einzelne Kreissegmente auf dem Umfang der Schweißdüse verteilt
sind. Die untere Öffnung der
Düse ist
so geformt, dass das Innenteil im dargestellten Fall etwas kürzer als
das Außenteil
ist. Eine bündige
Ausführung
oder ein längeres
Innenteil sind Varianten dieser Bauart und Bestandteil dieser Patentansprüche. Die
Kreissegmentbreiten können
von 0,1 bis 10 mm und ihre Tiefen von 0,01 bis 1 mm betragen. Die
Wasserkühlung
des Düsenkörpers 9 wird nicht
gezeigt, ist jedoch vorhanden. Im oberen Teil der Düse befindet
sich der Schutzglashalter 12 mit Querspülung, in dem Flachstrahldüsen 19 sowie
xy5 und das Schutzglas 23 angeordnet sind.
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Die 5 bis 8 zeigen,
wie die Pulverpartikel 20, nachdem sie den Pulveraustrittsschlauch 4 verlassen
haben, auf dem Dorn 5 und dem Kegel 6 zur Pulverzuleitung
auf die Pulvereintrittsöffnungen 3 verteilt
werden. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass die Pulverpartikel
gleichmäßig auf
alle Pulvereintrittsöffnungen 3 nach
dem Kegel 5 verteilt werden.
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Eine
Variante, wie 12 Pulvereintrittsöffnungen 3 nach dem
Kegel 5 durch die Zuleitungen 2 mit den Pulveraustrittsöffnungen 7 in
der Düse 9 verbunden
werden können,
zeigt die 9.
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Weitere
Varianten mit 6 bis 14 Pulververteileranschlüssen 3 und
der gleichen Anzahl von Pulvereindüsungsanschlüssen 7 sind in 10 beispielhaft
aufgeführt.
Beliebige weitere Ausführungsvarianten
sind denkbar.
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Die 11 bis 13 zeigen
den herausziehbaren Schutzglashalter 12 in unterschiedlichen Ansichten,
wobei im Schutzglashalter 12 das Schutzglas 23 angeordnet
ist, über
dessen untere Fläche eine
laminare Gasströmung
durch die Flachstrahldüse 19 erzeugt
wird, wobei das Gas über
die Zuleitung in den Raum 28 eingeleitet wird und diesen
in einzelnen Gasströmungen
zur Abhaltung größeren Verschmutzungen
durch Querstromdüsen 21 verläßt, die
einzelne Öffnungen
unterhalb der Flachstrahldüse 19 darstellen.
Durch diese kompakte Anordnung ist nicht nur eine gute Reinigung
des Schutzglases 23 gewährleistet,
sondern auch dessen schnelle Kontrolle und Auswechselbarkeit.
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Die 14 stellt
das Innen- 29 und das Außenteil 17 der Düse dar.
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Die 15 bis 18 stellen
bevorzugte Ausführungsvarianten
des Kanals 24 im Innenkonus 29 dar, durch den
das Pulver-Gas-Gemisch in den Laserstrahl 22 geleitet wird.
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Die 19 Gestaltungsvarianten 30, 31, 32, des
Düseninnenteils.
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20 zeigt
eine Zentrierhilfe. Der Laserstrahl 22 ist entweder der
Bearbeitungslaserstrahl oder ein Laserstrahl, der koaxial zum Bearbeitungslaserstrahl
verläuft.
Der Laserstrahl 22 wird auf eine Blende 33 geleitet,
die koaxial zu der Düsensymmetrieachse
angeordnet ist. Hierzu wird der Grundkörper 35 der Zentrierhilfe über eine
Paßfläche 36 mit
dem Düsenkörper verbunden.
Mit Hilfe der Justageeinheit 12 wird die Schweißdüse derart
justiert, dass der Laserstrahl 22 mittig auf der Blende 33 auftrifft.
Zur Kontrolle der Laserstrahlposition wird ein Sensor 34 eingesetzt.
Der Sensor ist sensitiv für
die einfallende Strahlung 22. Im vorliegenden Fall ist
eine Fotodiode eingesetzt, die zentrisch zur Düsensymmetrieachse angeordnet
ist. Während
der Justage wird der Sensor überwacht.
Nach Erreichen eines optimalen Sensorsignals ist die Justage beendet.
Bei Einsatz einer Fotodiode wird sowohl die Diodenspannung als auch der
Diodenstrom überwacht.
Der Anstieg eines dieser Werte signalisiert hierbei während der
Justage, dass die Düse
zunehmend in Richtung der Laserstrahlachse bewegt wird.
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Bei
Einsatz eines Bearbeitungslaserstrahls höherer Leistung während der
Justage von Düse
und Laserstrahl wird eine Luft- oder Wasserkühlung, die nicht dargestellt
ist, mittels der Anschlüsse 37 an
die Justagehilfe angeschlossen, um die anfallende Wärme abzuführen.
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Die
sich verjüngende
Außenfläche 38 dient dem
Anbau der Justagehilfe auch in schwer zugänglichen Düsenpositionen.
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Die
vorgeschlagene Lösung
hat den Vorteil, dass bei beliebigen Arbeitsrichtungen und Arbeitspositionen
der Laserdüse
Pulver auch mit geringer Gas- und Pulvergeschwindigkeit gleichmäßig in den
Laserstrahl eingebracht werden kann, so dass ein gleichmäßiges Schweißbild entsteht,
wobei Verschmutzungen am Schutzglas nur in geringem Umfang auftreten
und das Schutzglas problemlos kontrolliert und gewechselt werden
kann. Die Justagehilfe und der Schutzglasschutz bieten zusätzliche
Vorteile durch die Reduzierung von Wartungszeiten.
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- 1
- Pulververteilung
- 2
- Zuleitung/Pulververteilungsschläuche
- 3
- Pulvereintrittsöffnung neben
bzw. angrenzend an den Dorn 5
- 4
- Pulveraustrittsschlauch
- 5
- Dorn
zur Aufteilung der Pulverströme
- 6
- Kegel
zur Reduzierung der Pulverablage neben den Pulvereintrittsöffnungen 3
- 7
- Pulvereintrittsöffnung in
die Düse
- 8
- Zentrierhilfe
- 9
- Düsengrundkörper
- 10
- Umlenkwürfel für Laserstrahl
- 11
- Fokussierlinse
mit umgebendem Gehäuse
- 12
- Schutzglashalter
mit Querspülung
- 13
- Justageeinheit
für XY-Richtung
- 14
- Justageeinheit
für Z-Richtung
- 15
- Halterohr
- 16
- Basisplattform
- 17
- Düsenaußenteil
- 18
- Werkstück
- 19
- Flachstrahldüse in 12
- 20
- Bewegungsrichtung
der Pulverpartikel
- 21
- Querströmdüse
- 22
- Laserstrahl
- 23
- Schutzglas
in Kassette 12
- 24
- Innendüse
- 25
- Öffnung für Laserstrahlzuführung
- 26
- Öffnung für Sensor
- 27
- Befestigungsschraube
- 28
- Raum
vor den Querstromdüsen
- 29
- Düseninnenteil
- 30
- Düseninnenteil,
innegewölbt
- 31
- Düseninnenteil,
außengewölbt
- 32
- Düseninnenteil,
konische Außengrenzfläche
- 33
- Blende
- 34
- Fotosensitiver
Sensor
- 35
- Gehäusekörper
- 36
- Paßfläche
- 37
- Kühlungsanschlüsse
- 38
- Verjüngende Außenfläche