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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Durchgangsbohrungen mittels Laserstrahlung in einer Wandung eines Bauteils, die einen Hohlraum, in dem ein unter Erwärmung verflüssigbares Schutzmittel vorgesehen ist, begrenzt, bei dem an einer Mehrzahl von definierten Bohrstellen nacheinander Durchgangsbohrungen in die Wandung des Bauteils eingebracht werden.
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Es gibt diverse Anwendungsbereiche, in denen Bauteile zum Einsatz kommen, welche mit Durchgangsbohrungen beliebiger Form zu versehen sind. Bei den Bauteilen kann es sich beispielsweise um Turbinenbauteile, wie etwa Gasturbinenschaufeln handeln. Die Durchgangsbohrungen können beispielsweise als Kühlöffnungen dienen.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Durchgangsbohrungen in einer Wandung eines Bauteils zu erzeugen, indem mittels eines Laserstrahls an vorgegebene Bohrstellen an dem Bauteil Material entfernt wird. Wird eine Durchgangsbohrung mittels Laserstrahlung in einer Wandung eines Bauteils hergestellt, die einen Hohlraum in den Bauteil begrenzt, so besteht die Problematik, dass der Laserstrahl nach dem Durchbohren der zu bearbeitenden Wandung in den Hohlraum eintritt und auf eine weitere Wandung des Bauteils trifft, die den Hohlraum in Bezug auf die Laserstrahlbohrrichtung rückseitig begrenzt. Infolge dessen können unerwünschte Beschädigungen der rückseitigen Wandung hervorgerufen werden.
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Dieser Problematik wird im Stand der Technik u.a. dadurch begegnet, dass ein Schutzelement in den Hohlraum in dem Bauteil eingebracht wird. Aus der
WO 2004/087364 beispielsweise geht ein Verfahren hervor, bei dem ein kugelförmiges Schutzelement derart in dem Hohlraum angeordnet wird, dass nach dem Durchbruch des Laserstrahls durch die vorderseitige Wandung des Bauteils der Laserstrahl auf das Schutzelement in dem Hohlraum trifft. Das Schutzelement absorbiert dann den Laserstrahl und es wird verhindert, dass die rückseitige Wandung des Bauteils beschädigt wird.
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Diese Vorgehensweise hat sich zum Schutz von Bauteilen mit Hohlräumen bewährt. Es ist jedoch problematisch, dass das Schutzelement nur zum Einsatz kommen kann, wenn der Hohlraum zumindest eine Öffnung aufweist, durch welche es in diesen eingesetzt werden kann. Derartige Schutzelemente können folglich nur zum Einsatz kommen, wenn an leicht zugänglichen Bauteilstellen gearbeitet wird, insbesondere, wenn der Hohlraum in dem Bauteil leicht zugänglich ist.
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Daher sind weitere Verfahren entwickelt worden, um auch in Bauteilen mit nicht bzw. schwer zugänglichen, insbesondere nahezu vollständig verschlossenen oder komplex geformten Hohlräumen, die Wandung, die den Hohlraum rückseitig begrenzt bei der Erzeugung von Durchgangsbohrungen mittels Laserstrahlen zu schützen. So ist es aus dem Stand der Technik beispielsweise bekannt Schutzmittel einzusetzen, die unter Erwärmung verflüssigt und anschließend in den Hohlraum eingegossen, eingespritzt oder eingesprüht werden. In flüssigem Zustand kann ein Schutzmittel auch in schwer zugängliche Hohlräume auf die vorgenannten Arten eingebracht werden. Bei Umgebungstemperatur härtet das eingebrachte Schutzmittel in dem Hohlraum aus. Während des Bohrvorganges kann dann in den Hohlraum eintretende Laserstrahlung durch das in diesem vorgesehene Schutzmittel absorbiert werden und die rückseitig den Hohlraum begrenzende Wandung wird vor Zerstörungen geschützt. Der Hohlraum kann zum Schutz der Wandung vollständig mit dem Schutzmittel gefüllt sein. Das Schutzmittel ist zumindest in dem Bereich des Hohlraumes vorgesehen, in dem die Durchgangsbohrungen herzustellen sind. Nach dem Fertigstellen der Durchgangsbohrungen kann das Schutzmittel durch erneutes Erwärmen wieder verflüssigt und aus dem Hohlraum herausgelassen werden.
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Der Einsatz verflüssigbarer Schutzmittel hat sich bewährt, um Bauteile mit schwer zugänglichen Hohlräumen vor unerwünschten Beschädigungen bei der Erzeugung von Durchgangsbohrungen mittels Laserstrahlen zu schützen. Es wird jedoch als nachteilig erachtet, dass für den Fall, dass eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen, beispielsweise eine Reihe von Durchgangsbohrungen in die Wandung des Bauteils einzubringen sind, das Bauteil sowie das Schutzmittel infolge der auftreffenden Laserstrahlung so stark erwärmt werden, dass das Schutzmittel wieder in den flüssigen Zustand überführt wird. Dabei besteht die Gefahr, dass das unerwünscht verflüssigte Schutzmittel während des Bearbeitungsprozesses wieder aus dem Hohlraum herausläuft oder sich in diesem auf unvorteilhafte Weise umverteilt. Im Ergebnis kann ein zuverlässiger Schutz der den Hohlraum rückseitig begrenzenden Wandung nicht immer gewährleistet werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Durchgangsbohrungen der vorgenannten Art derart weiter zu entwickeln, dass zu allen Zeiten ein zuverlässiger Schutz von Wandungen gewährleistet ist, die einen Hohlraum in dem Bauteil begrenzen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Durchgangsbohrungen in der Weise hergestellt werden, dass eine Durchgangsbohrung an einer vorgegebenen Bohrstelle erzeugt wird und die nächste Durchgangsbohrung an einer weiteren Bohrstelle erzeugt wird, die von der vorgegebenen Bohrstelle weiter entfernt liegt, als wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr zu der vorgegebenen Bohrstelle näher liegende Bohrstellen, die ausgelassen werden, und/oder zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Durchgangsbohrungen in der Weise hergestellt werden, dass eine Durchgangsbohrung an einer vorgegebenen Bohrstelle erzeugt wird und die nächste Durchgangsbohrung an einer weiteren Bohrstelle erzeugt wird, wobei zwischen der vorgegebenen und der weiteren Bohrstelle wenigstens eine Bohrstelle liegt, die ausgelassen wird, insbesondere zwischen der vorgegebenen und der weiteren Bohrstelle zwei oder mehr Bohrstellen liegen, die ausgelassen werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt mit anderen Worten die Idee zugrunde, bei der Herstellung einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen in die Wandung eines Bauteils mit Hohlraum, in dem ein durch Erwärmung verflüssigbares Schutzmittel vorgesehen ist, die Durchgangsbohrungen in einer bestimmten, von dem Stand der Technik abweichenden Reihenfolge, insbesondere mittels einer bestimmten Verfahrensstrategie einzubringen. Konkret wird gemäß der vorliegenden Erfindung nicht, wie im Stand der Technik, nach der Einbringung einer ersten Durchgangsbohrung an einer ersten Bohrstelle zu der Bohrstelle gefahren, die der ersten Bohrstelle am nächsten liegt. Vielmehr werden bei der Einbringung zweier aufeinanderfolgender Durchgangsbohrungen gezielt wenigstens zwei nächstliegende Bohrstellen ausgelassen bzw. wird wenigstens eine nächstliegende Bohrstelle übersprungen und die nächste Durchgangsbohrung wird an einer Bohrstelle eingebracht, die von der ersten Bohrstelle weiter entfernt liegt als die ausgelassene(n) bzw. übersprungene(n) Bohrstelle(n).
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Bei der automatisierten Herstellung einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen in einer Wandung eines Bauteils stehen die Bohrstellen, also die Stellen, an denen zur Erzeugung einer Durchgangsbohrung Material mittels der Laserstrahlung zu entfernen ist, bereits fest, bevor mit dem eigentlichen Bohrvorgang begonnen wird, so dass innerhalb eines feststehenden Bohrstellen-Musters ohne Weiteres gezielt gemäß der vorliegenden Erfindung vorgegangen werden kann. Die Bohrstellen, die erfindungsgemäß bei der Einbringung zweier aufeinanderfolgender Durchgangsbohrungen ausgelassen bzw. übersprungen werden sind entweder zu einem früheren Zeitpunkt bereits mit einer Durchgangsbohrung versehen worden oder es wird zu einem späteren Zeitpunkt zu diesen zurückgekehrt, um dann eine Durchgangsbohrung an diesen Stellen zu erzeugen. Wesentlich ist, dass nach der Herstellung einer Durchgangsbohrung zumindest eine Bohrstelle und zwar zumindest die nächstliegende Bohrstelle und gegebenenfalls weiter Bohrstellen ausgelassen, also nicht mit einer Durchgangsbohrung versehen werden.
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Existieren mehrere Bohrstellen, die der vorgegebenen, ersten Bohrstelle am nächsten liegen, also mehrere Bohrstellen, die denselben kleinsten Abstand zu der ersten Bohrstelle aufweisen, werden zweckmäßiger Weise alle diese nächstliegenden Bohrstellen gleichen Abstandes ausgelassen. Liegt nur eine Bohrstelle der ersten Bohrstelle am nächsten, kann beispielsweise auch nur diese eine Bohrstelle ausgelassen bzw. übersprungen werden und die zweite Durchgangsbohrung wird in eine weitere Bohrstelle eingebracht, die von der ersten Bohrstelle weiter entfernt liegt, als die eine ausgelassene Bohrstelle.
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Ein vorgegebenes Bohrstellen-Muster kann beispielsweise wenigstens eine Reihe und/oder wenigstens eine Zeile von Bohrstellen umfassen. In diesem Falle kann erfindungsgemäß insbesondere derart vorgegangen werden, dass nach der Einbringung einer Durchgangsbohrung an einer ersten Bohrstelle in der Reihe bzw. Zeile die nächste oder die nächsten Bohrstellen in der Reihe bzw. Zeile übersprungen werden und an einer zweiten Bohrstelle, die entsprechend von der ersten Bohrstelle weiter entfernt ist, als die übersprungenen Bohrstellen, wird die nächste also zweite Durchgangsbohrung hergestellt.
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Weist das vorgegeben Bohrstellen-Muster beispielsweise keine Reihen und Zeilen, sondern eine beliebig gestaltete, beispielsweise völlig ungeordnete Form auf, so werden nach dem Herstellen einer ersten Durchgangsbohrung an einer ersten Bohrstelle erfindungsgemäß insbesondere wenigstens zwei Bohrstellen, die der ersten Bohrstelle am nächsten liegen, bevorzugt drei oder mehr Bohrstellen, die der ersten Bohrstelle am nächsten liegen, ausgelassen. Die zweite der beiden aufeinanderfolgend erzeugten Durchgangsbohrung wird dann an einer zweiten Bohrstelle eingebracht, die von der ersten Bohrstelle weiter entfernt liegt, als die zwei, die drei oder die mehr ausgelassenen, näher liegenden Bohrstellen.
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Durch das gezielte Überspringen bzw. Auslassen nächst- bzw. naheliegender Bohrstellen gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wärmemenge, die durch mehrere unmittelbar nacheinander erfolgende Bohrvorgänge in das Bauteil sowie in den Hohlraum und damit in das in diesem vorgesehene verflüssigbare Schutzmittel eingebracht wird, auf weiter auseinanderliegende Bereiche verteilt. Der Energieeintrag in das Schutzmittel pro Zeit- und Volumeneinheit wird folglich reduziert.
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Das Schutzmittel kann unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in und um den Bereich einer Bohrstelle, an welcher gerade eine Durchgangsbohrung eingebracht wurde, erst wieder vollständig abkühlen, bevor in die unmittelbare Umgebung dieser Bohrstelle zurückgekehrt und die Laserbearbeitung dort fortgesetzt wird. Das lokale Aufheizen des in dem Hohlraum des Bauteils vorgesehenen Schutzmittels wird folglich reduziert. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Schutzmittel während des Laser-Bearbeitungsprozesses durch die Herstellung vieler, insbesondere dicht nebeneinander liegender Bohrungen lokal so stark erwärmt wird, dass es wieder in den flüssigen Zustand übergeht und aus dem Hohlraum herausfließen bzw. sich in diesem unvorteilhaft verteilen kann.
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Im Ergebnis steht durch das erfindungsgemäße Einbringen von zwei unmittelbar aufeinander folgenden Durchgangsbohrungen an nicht benachbarten Bohrstellen das Schutzmittel bei der Einbringung jeder Durchgangsbohrung in ausgehärtetem Zustand und in geeigneter Verteilung in dem Hohlraum zum Schutz der rückseitigen Wandung zur Verfügung. Eine den Hohlraum rückseitig begrenzende Wandung des Bauteils ist so zu allen zuverlässig vor Beschädigungen geschützt, die durch Laserstrahlung, die in den Hohlraum eintritt, verursacht werden können.
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Für den Schutz der den Hohlraum rückseitig begrenzenden Wandung kann jedes bekannte Schutzmittel zum Einsatz kommen, welches durch Erwärmung verflüssigt werden kann und unterhalb einer vorgegebenen Temperatur wieder aushärtet. Beispielsweise kann als Schutzmittel ein Polymer in flüssigem Zustand in den Hohlraum eingebracht, insbesondere eingegossen oder eingespritzt oder eingesprüht werden, bevor die Durchgangsbohrung eingebracht werden. Auch Wachs kann als Schutzmittel verwendet werden. Zwischen dem Einbringen des flüssigen Schutzmittels in den Hohlraum des Bauteils und dem Beginn des Bearbeitungsvorgangs zur Erzeugung der Durchgangsbohrungen wird zweckmäßiger Weise eine ausreichende Zeit abgewartet, bis das Schutzmittel ausgehärtet ist.
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Diverse Anwendungsbereiche erfordern es, dass in einem Bauteil Durchgangsbohrungen in einem regelmäßigen Muster eingebracht werden. Derartige Muster können beispielsweise eine in Form einer zweidimensionalen Matrix verteilte Mehrzahl von Bohrstellen aufweisen, die jeweils zwei oder mehr Reihen sowie zwei oder mehr Zeilen umfassen.
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Umfasst die Mehrzahl von definierten Bohrstellen beispielsweise mehrere Reihen und mehrere Zeilen von Bohrstellen, so liegen in vorteilhafter Ausgestaltung zwei unmittelbar aufeinanderfolgend eingebrachte Durchgangsbohrungen in unterschiedlichen Reihen und/oder unterschiedlichen Zeilen.
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Zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgend eingebrachten Durchgangsbohrungen können gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere auch mehrere Reihen und/oder Zeilen von ausgelassenen Bohrstellen liegen.
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Die zweite der beiden unmittelbar nacheinander hergestellten Durchgangsbohrungen wird bei diesen Ausgestaltungen konkret in eine weitere Bohrstelle eingebracht, die ausgehend von der vorgegebenen Bohrstelle in einer nächstliegenden Reihe oder in einer hinter einer nächstliegenden Reihe vorgesehenen Reihe liegt und/oder die ausgehend von der vorgegebenen Bohrstelle in einer nächstliegenden Zeile oder in einer hinter einer nächstliegenden Zeile vorgesehen Zeile liegt. Konkret wird die weitere Durchgangsbohrung beispielsweise an einer Bohrstelle eingebracht, die in der nächsten Reihe, also ober oder unterhalb der vorgegebenen Bohrstelle oder in der nächsten Zeile, also rechts oder links von der vorgegebenen Bohrstelle oder aber in der nächsten Reihe und der nächsten Zeile, beispielsweise unterhalb und rechts oder oberhalb und links von der vorgegebenen Bohrstelle, vorgesehen ist. Dabei wird grundsätzlich so gesprungen, dass die zweite Durchgangsbohrung in eine zweite Bohrstelle eingebracht wird, die von der ersten Bohrstelle weiter entfernt liegt, als eine oder mehrere nächstliegende Bohrstellen, die erfindungsgemäß gezielt ausgelassen werden.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen, dass in einem vorgegebenen Muster jeweils eine oder mehrere nächstliegende Bohrstellen und/oder eine oder mehrere nächstliegende Reihen von Bohrstellen und/oder eine oder mehrere nächstliegende Zeilen von Bohrstellen ausgelassen werden. Es ist beispielsweise zweckmäßig, für den Fall, dass von der Mehrzahl von definierten Bohrstellen ein gleichmäßiges Feld aufgespannt wird, durch gleichmäßiges Überspringen von Bohrstellen und späteres zurückkehren zu den übersprungenen Bohrstellen an allen Bohrstellen Durchgangsbohrungen erzeugt werden.
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Bevorzugter Weise werden die Durchgangsbohrungen gemäß dem vorliegenden Verfahren in einer Reihenfolge an den Bohrstellen des vorgegebene Musters von Bohrstellen erzeugt, welche einerseits eine ausreichenden Verteilung der Wärmemenge ermöglicht und andererseits die Verfahrwege für die Lasereinrichtung, welche zur Herstellung der Durchgangsbohrungen zum Einsatz kommt, optimiert. Dem Fachmann ist klar, dass es beispielsweise möglich ist, für ein vorgegebenes Bauteil, in welches Durchgangsbohrungen vorgegebenen Durchmessers an festgelegten Bohrstellen zu erzeugen sind, im Einzelnen zu berechnen, insbesondere zu simulieren, wie der Wärmeeintrag in das Bauteil und insbesondere das in dem Hohlraum des Bauteils vorgesehene Schutzmittel konkret erfolgt. So kann beispielsweise berechnet werden, welcher Abstand mindestens zwischen zwei unmittelbar nacheinander eingebrachten Durchgangsbohrungen einzuhalten ist, damit sich der Wärmeeintrag nicht derart akkumuliert, dass eine lokale Verflüssigung des Schutzmittels auftritt. Ist dieser Abstand bekannt, können die Durchgangsbohrungen derart eingebracht werden, dass dieser Abstand immer eingehalten wird, aber nicht unnötig weit mit der Lasereinrichtung gefahren wird. Optimierungen hinsichtlich anderer Parameter sind ebenfalls denkbar.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich ferner dadurch aus, dass die weitere Bohrstelle mindestens 1,5 mal, insbesondere mindestens zwei Mal und vorzugsweise mindestens drei Mal oder mindestens fünf Mal weiter von der vorgegebenen Bohrstelle entfernt liegt als diejenige ausgelassenen Bohrstelle, die der vorgegebenen Bohrstelle am nächsten liegt. In diesem Falle wird, nachdem eine erste Durchgangsbohrung an einer ersten Bohrstelle hergestellt wurde, für die zweite Durchgangsbohrung eine Bohrstelle gewählt, deren Entfernung mehr als ein Vielfaches, insbesondere mehr als das 1,5-fache, das Zweifache, das Dreifache oder das Fünffache von der Entfernung beträgt, die zwischen der ersten Bohrstelle und derjenigen zu dieser am nächsten liegenden Bohrstelle, die ausgelassen wurde, liegt. Ist die ausgelassene bzw. übersprungene Bohrstelle, die der ersten Bohrstelle am nächsten liegt beispielsweise 8 mm von dieser entfernt, so wird die zweite Durchgangsbohrung gemäß dieser Ausführungsform an einer zweiten Bohrstelle eingebracht, die mehr als 12 mm, insbesondere mehr als 16 mm, mehr als 24 mm oder mehr als 40 mm von der ersten Bohrstelle entfernt ist. Es können auch mehrere Bohrstellen existieren, die den gleichen minimalen Abstand zu der vorgegebenen Bohrstelle aufweisen, also mehrere nächstliegende Bohrstellen, wobei dann in gleicher Weise zu einer Bohrstelle gesprungen wird, die in einem Abstand von der vorgegebenen Bohrstelle liegt, der einem Vielfachen des Abstandes entspricht, den diese mehreren nächstliegenden Bohrstellen jeweils zu der vorgegebenen Bohrstelle aufweisen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 in schematischer Schnittdarstellung ein Bauteil mit einem nahezu vollständig verschlossenen Hohlraum,
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2 eine Aufsicht auf ein Bohrstellen-Muster, gemäß dem in der oberen Wandung des in 1 dargestellten Bauteils Durchgangsbohrungen zu erzeugen sind.
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1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein Bauteil 1 mit einem schwer zugänglichen Hohlraum 2. Der Hohlraum 2 wird von einer oberen Wandung 3 und einer unteren Wandung 4 des Bauteils 1 begrenzt. Der Hohlraum 2 ist nahezu vollständig durch die obere Wandung 3 und die untere Wandung 4 verschlossen. Lediglich in dem in 1 nach rechts weisenden Endbereich des Bauteils 1 ist der Hohlraum 2 über eine schmale Öffnung zugänglich.
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Der schwer zugängliche Hohlraum 2 des Bauteils 1 ist mit einem unter Erwärmung verflüssigbaren Schutzmittel 5, konkret einem Polymer, gefüllt. Zur Einbringung des Schutzmittels 5 in den Hohlraum 2 wurde dieses zunächst unter Erwärmung in den flüssigen Zustand überführt und anschließend über die Öffnung in dem in 1 nach rechts weisenden Endbereich des Bauteils 1 in den Hohlraum 2 eingegossen. Es wurde anschließend eine vorgegebene Zeit abgewartet, die das Schutzmittel 5 benötigte, um bei Umgehungstemperatur vollständig auszuhärten.
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In die obere Wandung 3 des Bauteils 1 sind mittels eines in 1 schematisch dargestellten Laserstrahls 6 Durchgangsbohrungen 7 an einer Vielzahl von vorgegebenen Bohrstellen einzubringen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Durchgangsbohrungen 7 mit kreisförmigem Querschnitt herzustellen. Alternativ hierzu sind beliebige andere Querschnittsformen, beispielsweise Vielecke, Ovale oder andere Formen für die Durchgangsbohrungen 7 möglich.
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Konkret sind insgesamt 15 Bohrstellen A bis O an der oberen Wandung 3 vorgesehen, an welchen Durchgangsbohrungen 7 mittels des Laserstrahls 6 in der oberen Wandung 3 des Bauteils 1 herzustellen sind. Dies ist in 2 gut erkennbar, welche eine schematische Darstellung des Bohrstellen-Musters zeigt. Die 2 zeigt eine Aufsicht auf das Bohrstellen-Muster. Dieses umfasst 2 Zeilen und 5 Reihen von Bohrstellen, die eine rechteckige Form aufspannen.
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Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an allen Bohrstellen A bis O Durchgangsbohrungen 7 mittels des Laserstrahls 6 in die obere Wandung 3 des Bauteils 1 eingebracht. Hierzu wird wie folgt verfahren.
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An einer vorgegebenen, ersten Bohrstelle A, die in der ersten Reihe und der ersten Zeile des Bohrstellen-Musters liegt, wird eine erste Durchgangsbohrung 7 in die Wandung 3 des Bauteils 1 eingebracht. Hierzu wird der Laserstrahl 6 auf die Bohrstelle A ausgerichtet und es wird mittels der Laserstrahlung Material entfernt. Anschließend wird nach rechts in die nächste, also mittlere Zeile, sowie nach unten in die übernächste, also mittlere Reihe des in 2 dargestellten Bohrstellen-Musters zu der Bohrstelle B im Zentrum des Musters gesprungen. In 2 ist der entsprechende Sprung von der Bohrstelle A zu der Bohrstelle B schematisch durch einen Pfeil dargestellt. Bei dem Springen von Bohrstelle A zu Bohrstelle B werden die zwei zu der vorgegebenen Bohrstelle A nächstliegenden Bohrstellen, nämlich die Bohrstellen J und N, sowie die Bohrstelle L, die einen etwas größeren Abstand zu der Bohrstelle A hat als die Bohrstellen J und N, ausgelassen, also nicht mit Durchgangsbohrungen 7 versehen. An der weiteren Bohrstelle B, welche von der Ausgangs-Bohrstelle A weiter entfernt liegt, als jede der drei näher liegenden, ausgelassenen Bohrstellen J, L und N wird anschließend die zweite Durchgangsbohrung 7 eingebracht. Der Laserstrahl 6 wird hierfür auf die Bohrstelle B gerichtet und es wird erneut gebohrt, um an der Bohrstelle B eine weitere Durchgangsbohrung 7 in der oberen Wandung 3 des Bauteils 1 zu erzeugen.
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Für die Einbringung weiterer Durchgangsbohrungen an weiteren Bohrstellen werden die vorgenannten Schritte noch in mehreren Iterationen durchgeführt.
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Konkret wird ausgehend von der mit einer Durchgangsbohrung 7 versehenen Bohrstelle B in die nächste Zeile und die übernächste Reihe zu der Bohrstelle C gesprungen. An der Bohrstelle C wird eine weitere Durchgangsbohrung 7 eingebracht. Bei dem Springen von Bohrstelle B zu Bohrstelle C werden alle zu der Bohrstelle B nächstliegenden Bohrstellen, also die Bohrstellen L, G, D und K sowie die Bohrstellen J, I, M und H ausgelassen. Beginnend von der Bohrstelle C als Ausgangs-Bohrstelle wird in einer weiteren Iteration in die mittlere Reihe des Bohrstellen-Musters zu der Bohrstelle D gesprungen. Dabei werden die der Bohrstelle C näher liegenden Bohrstellen O, K und H ausgelassen. Die zwischen der Bohrstelle C und der Bohrstelle D liegende Bohrstelle H wird ferner dabei übersprungen. An der Bohrstelle D wird dann eine weitere Durchgangsbohrung 7 eingebracht.
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In der vorgenannten Weise werden, wie in 2 mit den entsprechenden Pfeilen angedeutet, durch weitere Wiederholungen der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte auch an den übrigen Bohrstellen Durchgangsbohrungen 7 mittels des Laserstrahls 6 in der oberen Wandung 3 des Bauteils 1 hergestellt.
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In der Schnittdarstellung in 1 ist das Bauteil in einem Zustand gezeigt, indem schon an einigen, jedoch noch nicht an allen Bohrstellen A bis O Durchgangsbohrungen 7 hergestellt worden sind. Konkret sind in dem Schnitt zwei Durchgangsbohrungen 7 zu erkennen.
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Durch das gezielte Auslassen bzw. Überspringen von naheliegenden Bohrstellen bei der Einbringung zweier unmittelbar aufeinanderfolgenden Durchgangsbohrungen 7 wird die Wärmemenge, die durch die Vielzahl hintereinander erfolgender Laserbohrvorgänge in die Wandung 3 des Bauteils 1 sowie in den Hohlraum 2 und damit in das in diesem vorgesehene verflüssigbare Schutzmittel 5 eingebracht wird, auf weiter auseinanderliegende Bereiche verteilt. Das Schutzmittel 5 kann daher in und um den Bereich einer Bohrstelle, an welcher gerade eine Durchgangsbohrung 7 hergestellt wurde, vollständig abkühlen, bevor zu einer Bohrstelle, die dieser am nächsten liegt, zurückgekehrt und dort eine weitere Durchgangsbohrung 7 eingebracht wird. Das lokale Aufheizen des in dem Hohlraum 2 des Bauteils 1 vorgesehenen Schutzmittels 5 wird folglich reduziert. Dies wird erreicht, indem durch das gezielte Auslassen nächstliegender Bohrstellen und/oder das gezielte Überspringen nächstliegender Bohrstellen der Energieeintrag in das Schutzmittel 5 pro Zeit- und Volumeneinheit reduziert wird.
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Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, dass das Schutzmittel 5 während des Laserbearbeitungsprozesses durch die Herstellung mehrerer dicht nebeneinander liegender Durchgangsbohrungen 7 lokal stark erwärmt wird. Das Schutzmittel 5 wird so nicht verflüssigt und fließt daher auch nicht aus dem Hohlraum 2. Im Ergebnis steht bei der Einbringung der Durchgangsbohrungen 7 in die obere Wandung 3 das Schutzmittel 5 in dem Hohlraum 2 zum Schutz der rückseitigen Wandung 4 des Bauteils 1 zu allen Zeiten zuverlässig zur Verfügung.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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