DE102016108162A1 - Method for the introduction of heat by means of a beam-based energy source, in particular a laser, induced chemical abrasion, in particular microtubing, and apparatus for carrying it out - Google Patents

Method for the introduction of heat by means of a beam-based energy source, in particular a laser, induced chemical abrasion, in particular microtubing, and apparatus for carrying it out Download PDF

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Abstract

Verfahren zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, umfassend: Bewegen eines Lichtleitrohres in ein von einem Wirkmedium zum lokalen Auflösen umspültes oder darin eingebettetes Werkstück, wobei durch das Lichtleitrohr auch Wirkmedium zum lokalen Auflösen des Materials des Werkstücks zum Werkstück hindurch geleitet wird und wobei durch den Mantel des Lichtleitrohres und/oder das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr der Strahl einer Energiequelle auf das Werkstück gerichtet wird, und Vorschieben des Lichtleitrohres, vorzugsweise der Materialauflösungsfront folgend, in die Tiefe des Werkstückes, sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben.A process for the introduction of heat by means of a beam-based energy source, in particular a laser, induced chemical erosion, in particular microtubing, comprising: moving a Lichtleitrohres in a by an active medium for local dissolution laved or embedded therein workpiece, whereby through the Lichtleitrohr also effective medium for local dissolution of the material the workpiece is passed to the workpiece and wherein the jet of an energy source is directed onto the workpiece through the jacket of the light guide tube and / or the active medium in the light guide tube, and advancing the Lichtleitrohres, preferably the material dissolution front following, in the depth of the workpiece, and device to carry it out.

Figure DE102016108162A1_0001
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben.The present invention relates to a method for the chemical introduction by means of a jet-based energy source, in particular a laser, induced chemical abrasion, in particular micro-drilling, and a device for carrying out the same.

Die Fertigung beispielsweise von Mikrobohrungen mit einem hohen Aspektverhältnis ist nur mit wenigen technischen Verfahren möglich. Solche Mikrobohrungen werden beispielsweise in Einspritzdüsen oder als Mikrofluidkanäle eingesetzt. Eines dieser Verfahren ist das elektrochemische Mikrobohren, welches jedoch keine Variation des Bohrungsquerschnitts während des Bohrprozesses erlaubt.The production of, for example, micro-bores with a high aspect ratio is possible only with a few technical methods. Such microbores are used, for example, in injection nozzles or as microfluidic channels. One of these methods is electrochemical micro-drilling, which, however, does not allow for variation of the bore cross-section during the drilling process.

Ganz allgemein setzt sich beim chemischen Abtragen der Werkstoff unter direkter Reaktion mit dem Wirkmedium in eine Verbindung um, die flüssig oder mindestens leicht entfernbar ist. Dafür ist oft die Zuführung einer Reaktionswärme erforderlich.In general, during chemical removal, the material reacts, in direct reaction with the active medium, into a compound which is liquid or at least easily removable. This often requires the delivery of a heat of reaction.

Das Grundprinzip des elektrochemischen Abtragens bzw. Bohrens (ECM-Elektro Chemical Machining) entspricht dem einer elektrolytischen Zelle, bei welchem ein System aus Werkstück-Elektrolyt- Werkzeug die elektrolytische Zelle bildet, in der bei Verwendung geeigneter Elektrolytlösungen die Anode aufgrund von Ladungsaustauschvorgängen in Lösung geht. Zwischen einem Werkstück (Anode) und einem Werkzeug (Kathode) strömt durch einen Bearbeitungsspalt eine Elektrolytlösung mit möglichst hoher Geschwindigkeit, wobei an der Kathode Wasserstoffionen entladen werden. Die an der Anode entstehenden Metallionen reagieren mit entsprechenden Reaktionspartnern, z. B. bei basischen Elektrolyten mit OH-Ionen des Elektrolyts unter Bildung von Metallhydroxidverbindungen, die vom strömenden Elektrolyten mitgenommen und wegtransportiert werden. Anwendungsgebiete für das elektrochemische Abtragen finden sich unter anderem in der Luft- und Raumfahrttechnik (Verdichter- und Turbinenschaufeln (Filmkühlung), Turbinenscheiben), in der Antriebstechnik, der Nahrungsmittelindustrie und der Medizintechnik.The basic principle of electrochemical machining (ECM) is that of an electrolytic cell in which a system of workpiece-electrolyte tooling forms the electrolytic cell in which, with the use of suitable electrolyte solutions, the anode goes into solution due to charge exchange processes , Between a workpiece (anode) and a tool (cathode) flows through a machining gap an electrolyte solution with the highest possible speed, wherein at the cathode hydrogen ions are discharged. The metal ions formed at the anode react with corresponding reactants, eg. Example, in basic electrolytes with OH ions of the electrolyte to form metal hydroxide compounds, which are carried along by the flowing electrolyte and transported away. Areas of application for electrochemical removal include aerospace technology (compressor and turbine blades (film cooling), turbine disks), drive technology, the food industry and medical technology.

Die DE 199 60 790 A1 offenbart eine Elektrode zum elektrochemischen Bohren von Werkstücken, wobei die Elektrode eine hohlzylindrische Form aufweist und einerseits als elektrischer Leiter zum Anlegen einer elektrischen Spannung dient und andererseits in ihrem Inneren einen Elektrolyten zum Bearbeitungsbereich im Werkstück führen kann.The DE 199 60 790 A1 discloses an electrode for electrochemical drilling of workpieces, wherein the electrode has a hollow cylindrical shape and on the one hand serves as an electrical conductor for applying an electrical voltage and on the other hand can lead in its interior an electrolyte to the processing area in the workpiece.

Aus der DE 10 2004 054 587 B3 ergibt sich ein Verfahren zum elektrochemischen Bohren von Werkstücken, bei dem mittels Laserbohren vorgebohrt wird.From the DE 10 2004 054 587 B3 results in a method for electrochemical drilling of workpieces, is predrilled by means of laser drilling.

In der DE 10 2007 051 408 A1 wird die Kaustik eines Laserstrahls genutzt, um in einem vorgebohrten Loch eine Flaschenhalsgcometrie zu erzeugen.In the DE 10 2007 051 408 A1 For example, the caustic of a laser beam is used to create a bottleneck comet in a predrilled hole.

Die US 2014 0210 116 A1 offenbart ein chirurgisches Instrument zur Laserbehandlung. Das Licht wird dabei durch einen röhrenförmigen Lichtwellenleiter von der Lichtquelle an den Bearbeitungsort geführt.The US 2014 0210 116 A1 discloses a surgical instrument for laser treatment. The light is guided by a tubular optical waveguide from the light source to the processing location.

Aus der DE 11 2014 002 432 T5 ergibt sich ein elektrochemisches Verfahren, bei dem ein Elektrolyt durch eine flexible rohrförmige Elektrode geführt wird. Mit dem Verfahren lassen sich gekrümmte Löcher herstellen.From the DE 11 2014 002 432 T5 results in an electrochemical process in which an electrolyte is passed through a flexible tubular electrode. The method can be used to produce curved holes.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum reproduzierbaren Bohren von Löchern und Nuten mit definierter Geometrie mit Durchmessern im Bereich von ca. 50 μm bis ca. 500 μm und einem Aspektverhältnis von ca. 1 bis ca. 100 bereit zu stellen.The present invention is therefore based on the object of providing a method for the reproducible drilling of holes and grooves with a defined geometry having diameters in the range of about 50 μm to about 500 μm and an aspect ratio of about 1 to about 100.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, umfassend: Bewegen eines Lichtleitrohres in ein von einem Wirkmedium zum lokalen Auflösen umspültes oder darin eingebettetes Werkstück, wobei durch das Lichtleitrohr auch Wirkmedium zum lokalen Auflösen des Materials des Werkstücks zum Werkstück hindurch geleitet wird und wobei durch den Mantel des Lichtleitrohres und/oder das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr der Strahl einer Energiequelle auf das Werkstück gerichtet wird, und Vorschieben des Lichtleitrohres, vorzugsweise der Materialauflösungsfront folgend, in die Tiefe des Werkstückes.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a method for chemical abrasion induced by heat input by means of a beam-based energy source, in particular a laser, in particular microtubing, comprising: moving a light guide tube into a workpiece surrounded by an active medium for local dissolution or embedded therein; wherein through the Lichtleitrohr also active medium for local dissolution of the material of the workpiece is passed to the workpiece and being directed through the jacket of the Lichtleitrohres and / or the active medium in the Lichtleitrohr the beam of an energy source on the workpiece, and advancing the Lichtleitrohres, preferably the Following material resolution front, in the depth of the workpiece.

Die Energiequelle kann sowohl im gepulsten als auch im kontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden.The energy source can be used both in pulsed and in continuous operation.

Bei dem Wirkmedium kann es sich beispielsweise um einen Elektrolyten handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Strahl um einen Lichtstrahl im sichtbaren oder nicht sichtbaren Bereich handeln.The active medium may be, for example, an electrolyte. For example, the beam may be a light beam in the visible or non-visible range.

Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, umfassend: ein Lichtleitrohr, eine Wirkmediumzuführeinrichtung zum Zufühhren eines Wirkmediums zum Lichtleitrohr und Hindurchleiten desselben durch das Lichtleitrohr, eine strahlbasierte Energiequelle, eine Strahleinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln eines Strahls der Energiequelle in den Mantel des Lichtleitrohres und/oder in das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr und Richten desselben auf ein Werkstück und eine Verfahreinrichtung zum mittels einer Steuereinrichtung gesteuerten Verfahren des Werkstückes und des Lichtleitrohres relativ zueinander.Furthermore, this object is achieved by a device for the introduction of heat by means of a beam-based energy source, in particular a laser, induced chemical erosion, in particular microtubing, comprising: a Lichtleitrohr, a Wirkmediumzuführeinrichtung for Zufühhren an active medium to the Lichtleitrohr and passing it through the Lichtleitrohr, a beam-based energy source , a beam injection device for coupling a beam of the energy source in the jacket of the Lichtleitrohres and / or in the active medium in the Lichtleitrohr and directing the same on a workpiece and a traversing device for controlled by a control device method of the workpiece and the Lichtleitrohres relative to each other.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird beim Bewegen des Lichtleitrohres in das Werkstück der Strahl der Energiequelle nur durch das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr auf das Werkstück gerichtet.According to a particular embodiment of the method, when moving the light guide tube into the workpiece, the beam of the energy source is directed onto the workpiece only by the active medium in the light guide tube.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass zumindest während eines Teils des Vorschiebens des Lichtleitrohres der Strahl der Energiequelle nur oder auch durch den Mantel des Lichtleitrohres auf das Werkstück gerichtet wird.In particular, it may be provided that at least during a portion of advancing the Lichtleitrohres the beam of the energy source is directed only or through the mantle of the Lichtleitrohres on the workpiece.

Vorteilhafterweise wird der Strahl der Energiequelle aus dem Mantel des Lichtleitrohres zur Außenseite des Lichtleitrohres in das Werkstück umgelenkt.Advantageously, the beam of the energy source is deflected out of the jacket of the light guide tube to the outside of the light guide tube into the workpiece.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Werkstück und das Lichtleitrohr elektrisch leitend und wird zumindest zeitweilig eine elektrische Spannung zwischen dem Lichtleitrohr und dem Werkstück angelegt. Beispielsweise kann das Lichtleitrohr aus einer Glas- bzw. Polymerfaser oder einem elektrisch leitfähigem Metall bestehen bzw. hergestellt seinAccording to another particular embodiment of the present invention, the workpiece and the Lichtleitrohr are electrically conductive and at least temporarily applied an electrical voltage between the Lichtleitrohr and the workpiece. For example, the Lichtleitrohr consist of a glass or polymer fiber or an electrically conductive metal or be prepared

Alternativ sind das Werkstück und das Lichtleitrohr elektrisch leitend und wird zumindest während eines Teils des Vorschiebens eine elektrische Spannung zwischen dem Lichtleitrohr und dem Werkstück angelegt.Alternatively, the workpiece and the Lichtleitrohr are electrically conductive and at least during a portion of advancing an electrical voltage between the Lichtleitrohr and the workpiece is applied.

Wiederum kann vorgesehen sein, dass das Lichtleitrohr im Bereich seines zum Werkstück gewandten Endes mit Ausnahme eines Ringspalts mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht versehen ist.Again, it can be provided that the Lichtleitrohr is provided in the region of its end facing the workpiece with the exception of an annular gap with an electrically non-conductive layer.

Günstigerweise wird die Vorschubgeschwindigkeit variiert. Dadurch lassen sich veränderliche „Bohrquerschnitte” erzielen.Conveniently, the feed rate is varied. This makes it possible to achieve variable "drilling cross sections".

Außerdem bzw. alternativ wird günstigerweise der Abstand zwischen dem vorderen Ende des Lichtleitrohres und dem Werkstück variiert. Dadurch lassen sich zusätzliche „Bohrquerschnitte” erzielen. Ein größerer Abstand zwischen dem vorderen Ende des Lichtleitrohres und der Werkstückoberfläche innerhalb der „Bohrung” führt, bedingt durch die Strahlkaustik am Ende des Lichtleitrohrs, zu einer Illumination der Bohrwandlungen und somit zu einer Materialauflösung und Vergrößerung des Querschnitts.In addition or alternatively, the distance between the front end of the Lichtleitrohres and the workpiece is favorably varied. As a result, additional "drilling sections" can be achieved. A greater distance between the front end of the Lichtleitrohres and the workpiece surface within the "bore" leads, due to the Strahlkaustik at the end of the Lichtleitrohrs, to an illumination of the Bohrlungenlungen and thus to a material dissolution and enlargement of the cross section.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung folgt dem Vorschieben in die Tiefe des Werkstückes ein Vorschieben parallel zur Oberfläche des Werkstückes. Ein größerer Abstand zwischen dem vorderen Ende des Lichtleitrohrs und der Werkstückoberfläche innerhalb der „Bohrung” führt, bedingt durch die Strahlkaustik am Ende des Lichtleitrohres, zu einer Illumination der Bohrwandlung und somit zu einer Materialauflösung und Vergrößerung des Querschnitts.According to another particular embodiment of the present invention, advancement into the depth of the workpiece is followed by advancement parallel to the surface of the workpiece. A larger distance between the front end of the Lichtleitrohrs and the workpiece surface within the "bore" leads, due to the Strahlkaustik at the end of the Lichtleitrohres, to an illumination of the Bohrwandlung and thus to a material dissolution and enlargement of the cross section.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Schritte des Bewegens des Lichtleitrohres in das Werkstück, des Vorschiebens des Lichtleitrohres in die Tiefe des Werkstückes und des Vorschiebens parallel zur Oberfläche des Werkstückes mindestens einmal in Abfolge wiederholt werden.In particular, it may be provided that the steps of moving the Lichtleitrohres in the workpiece, the advancement of the Lichtleitrohres in the depth of the workpiece and the advancing parallel to the surface of the workpiece are repeated at least once in succession.

Zweckmäßigerweise ist bei der Vorrichtung das Lichtleitrohr elektrisch leitend.Conveniently, in the device, the Lichtleitrohr is electrically conductive.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist sie eine Spannungsquelle zum Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem Werkstück und dem Lichtleitrohr auf.According to a particular embodiment of the present invention, it has a voltage source for applying an electrical voltage between the workpiece and the light guide tube.

Vorteilhafterweise ist das Lichtleitrohr im Bereich von einem seiner beiden Enden mit Ausnahme eines Ringspalts mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht versehen.Advantageously, the Lichtleitrohr is provided in the region of one of its two ends with the exception of an annular gap with an electrically non-conductive layer.

Schließlich kann das Lichtleitrohr im Bereich von einem seiner beiden Enden eine Umlenkeinrichtung zum Umlenken des Strahls der Energiequelle zur Außenseite des Lichtleitrohres aufweisen. Beispielsweise kann dazu das Lichtleitrohr aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z. B. Glas oder Polymer, bestehen.Finally, in the region of one of its two ends, the light guide tube can have a deflection device for deflecting the beam of the energy source to the outside of the light guide tube. For example, the Lichtleitrohr of a translucent material such. As glass or polymer exist.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung Löcher und beispielsweise Nuten mit geringen Abmessungen herstellen lassen. Dies ist zumindest in einer besonderen Ausführungsform auch in einer verhältnismäßig großen Tiefe in, insbesondere metallischen, Werkstücken möglich. Dazu wird eine rohrförmige Elektrode oder ein rohrförmiger Lichtwellenleiter in das Werkstück eingefahren. Wenn ein Laser zum Einsatz kommt, kann das Verfahren auch als ein laserchemisches Verfahren bezeichnet werden.The invention is based on the surprising finding that holes and, for example, grooves with small dimensions can be produced by means of the method according to the invention and the device according to the invention. This is possible, at least in a particular embodiment, also in a relatively large depth in, in particular metallic, workpieces. For this purpose, a tubular electrode or a tubular optical waveguide is retracted into the workpiece. When a laser is used, the method may also be referred to as a laser chemical process.

Zumindest in einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die rohrförmige Elektrode oder der rohrförmige Lichtwellenleiter mit einem Elektrolyten durchströmt. Durch die rohrförmige Elektrode bzw. den rohrförmigen Lichtwellenleiter wird in einer besonderen Ausführungsform ein Laserstrahl eingespeist, der das Werkstück erwärmt, sodass in Verbindung mit dem Wirkmedium bzw. Elektrolyten der Werkstoff aufgelöst wird.In at least one particular embodiment of the present invention, an electrolyte flows through the tubular electrode or the tubular optical waveguide. Through the tubular electrode or the tubular optical waveguide is in a particular embodiment a Laser beam fed, which heats the workpiece, so that in conjunction with the active medium or electrolyte of the material is dissolved.

Zudem lässt sich gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung über die Veränderung des Abstands des vorderen Endes des Lichtleitrohres zum Werkstück bzw. Werkstoff der Durchmesser einer Bohrung während des Verfahrens lokal anpassen, sodass mit dem Verfahren zumindest in einer besonderen Ausführungsform auch Hinterschneidungen hergestellt werden können.In addition, according to a particular embodiment of the present invention, the change in the distance of the front end of the Lichtleitrohres to the workpiece or material, the diameter of a bore during the process locally adapt, so that with the method, at least in a particular embodiment, undercuts can be made.

Zumindest in besonderen Ausführungsformen lassen sich folgende Geometrien erzielen:

  • – Bohrungen mit einem Durchmesser von ≥ 50 μm und insbesondere von circa 50 μm bis circa 500 μm und/oder einem Aspektverhältnis im Bereich von circa 1 bis circa 100 und insbesondere von ≥ 10 bis circa 100
  • – Schräge Bohrungen in einem Winkel von circa 10° bis circa 90° zur Werkstückoberfläche
  • – Bohrungen mit variierendem Querschnitt bis zu einem Faktor von ca. 5 Bohrungen mit Hinterschneidungen, deren Querschnitt bis zum Zehnfachen des Bohrungsdurchmessers entspricht
  • – Kavitäten (Langlöcher) mit Apektverhältnissen im Bereich von circa 1 bis circa 100 und bevorzugt von circa 10 bis circa 100.
At least in particular embodiments, the following geometries can be achieved:
  • - Holes with a diameter of ≥ 50 microns and in particular from about 50 microns to about 500 microns and / or an aspect ratio in the range of about 1 to about 100 and in particular from ≥ 10 to about 100
  • - Slanted holes at an angle of about 10 ° to about 90 ° to the workpiece surface
  • - Holes with varying cross section up to a factor of approximately 5 holes with undercuts, the cross section of which corresponds to ten times the bore diameter
  • - Cavities (slots) with Apektverhältnissen in the range of about 1 to about 100 and preferably from about 10 to about 100.

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zumindest in besonderen Ausführungsformen zum laserinduzierten Mikrotiefbohren im rein chemischen bis thermochemischen Temperaturregime.The method and the device are used, at least in special embodiments, for laser-induced microfill drilling in the purely chemical to thermochemical temperature regime.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden. Dabei zeigt/zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and the following description in which several embodiments are explained in detail with reference to the schematic drawings. It shows / show:

1 bis 3 Schritte eines Verfahrens zum durch Wärmeeintrag mittels eines Lasers induzierten Mikrotiefbohren gemäß einer ersten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 to 3 Steps of a laser induced microtubing method according to a first particular embodiment of the present invention;

4 bis 6 Schritte eines Verfahrens zum durch Wärmeeintrag mittels eines Lasers induzierten Mikrotiefbohren gemäß einer zweiten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 to 6 Steps of a laser induced microtubing method according to a second particular embodiment of the present invention;

7 bis 9 Schritte eines Verfahrens zum durch Wärmeeintrag mittels eines Lasers induzierten Mikrotiefbohren gemäß einer dritten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 7 to 9 Steps of a laser-induced microtubing method according to a third particular embodiment of the present invention;

10 bis 12 Schritte eines Verfahrens zum durch Wärmeeintrag mittels eines Lasers induzierten Mikrotiefbohren gemäß einer vierten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 10 to 12 Steps of a laser induced microtubing method according to a fourth specific embodiment of the present invention;

13 bis 15 ein Verfahren zum durch Wärmeeintrag mittels eines Lasers induzierten elektrochemischen Abtragen zur Ausbildung eines Langloches bzw. einer (tiefen) Nut gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 13 to 15 a method for introducing by laser heat induced electrochemical Abtragen to form a slot or a (deep) groove according to a particular embodiment of the present invention;

16 eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht von einem Lichtleitrohr (mit Elektrolyt) gemäß einer ersten Ausführungsform; und 16 a perspective view and a sectional view of a Lichtleitrohr (with electrolyte) according to a first embodiment; and

17 eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht von einem Lichtleitrohr (mit Elektrolyt) gemäß einer zweiten Ausführungsform. 17 a perspective view and a sectional view of a Lichtleitrohr (with electrolyte) according to a second embodiment.

Zur Durchführung der Verfahren, die in den 1 bis 3 und 13 bis 15 [Für das Verfahren gemäß den 13 bis 15 (Fertigung einer Nut) können auch andere Vorrichtungsvarianten genutzt werden (insbesondere die aus den 7 bis 9)] gezeigt sind, wird eine Vorrichtung 100 gemäß einer ersten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, die ein Lichtleitrohr 6a (siehe auch 16; darin ist der Laserstrahl vereinfacht punkt- und ringförmig dargestellt; er muss aber nicht punktförmig bzw. ringförmig sein), eine Wirkmediumzuführeinrichtung 12, die einen Wirkmediumzufuhrschlauch 4 zum Zuführen eines Wirkmediums in Form beispielsweise eines Elektrolyts 5 in eine Wirkmediumkammer 3, die mit dem hinteren Ende 6c des Lichtleitrohres 6a zum Zuführen des Elektrolyts 5 zum Lichtleitrohr 6a und Hindurchleiten desselben durch das Lichtleitrohr 6a in Fluidverbindung steht, umfasst, eine strahlbasierte Energiequelle in Form eines Lasers (nicht gezeigt), eine Strahleinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln eines Laserstrahls 13 in den Mantel 6e des Lichtleitrohres und/oder in den Elektrolyten in dem Lichtleitrohr und Richten desselben auf ein Werkstück 9, wobei die Strahleinkoppeleinrichtung einen Kollimator 2 und eine damit in Verbindung stehende Lichtleitfaser 1 zum Führen des Laserstrahls 13 vom Laser (nicht gezeigt) zum Kollimator aufweist, und eine Verfahreinrichtung (nicht gezeigt) zum mittels einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuerten Verfahren des Werkstückes 9 und des Lichtleitrohres 6a relativ zueinander, wobei der vom Laser über die Lichtleitfaser 1 und den Kollimator 2 zugeführte Laserstrahl 13 durch ein Schutzglas 11 in die Wirkmediumkammer 3 so einkoppelbar ist, dass er durch die Wirkmediumkammer 3 kollinear in das hintere Ende 6c des Lichtleitrohres entweder nur durch den Mantel 6e oder nur durch den zentralen Bereich des Lichtleitrohres 6a oder durch beide zum vorderen Ende 6d des Lichtleitrohres geführt wird.To carry out the procedures described in the 1 to 3 and 13 to 15 [For the method according to the 13 to 15 (Production of a groove), other device variants can be used (especially those from the 7 to 9 )] becomes a device 100 used according to a first particular embodiment of the present invention, which is a Lichtleitrohr 6a (see also 16 ; therein the laser beam is simplified point and annular shown; but it does not have to be punctiform or annular), a Wirkmediumzuführeinrichtung 12 who have a Wirkmediumzufuhrschlauch 4 for supplying an active medium in the form of, for example, an electrolyte 5 in a Wirkmediumkammer 3 that with the rear end 6c the Lichtleitrohres 6a for supplying the electrolyte 5 to the light pipe 6a and passing it through the Lichtleitrohr 6a is in fluid communication comprises, a beam-based energy source in the form of a laser (not shown), a beam injection device for coupling a laser beam 13 in the coat 6e the Lichtleitrohres and / or in the electrolyte in the Lichtleitrohr and directing the same on a workpiece 9 wherein the beam injection device is a collimator 2 and an associated optical fiber 1 for guiding the laser beam 13 from the laser (not shown) to the collimator, and traversing means (not shown) to the workpiece controlled by a control means (not shown) 9 and the Lichtleitrohres 6a relative to each other, being from the laser via the optical fiber 1 and the collimator 2 supplied laser beam 13 through a protective glass 11 in the Wirkmediumkammer 3 it can be coupled in such a way that it passes through the active medium chamber 3 collinear in the rear end 6c the Lichtleitrohres either only through the jacket 6e or only through the central region of the Lichtleitrohres 6a or through both to the front end 6d the Lichtleitrohres is performed.

Ebenfalls weist die Vorrichtung eine Pumpe (nicht gezeigt) zum Zuführen des Wirkmediums und eine Art chemische Zelle (nicht gezeigt) bzw. ein Auffangbecken (nicht gezeigt) auf.Also, the device comprises a pump (not shown) for supplying the active medium and a kind of chemical cell (not shown) or a catch basin (not shown).

In der 1 wird die Vorrichtung 100 über das Werkstück 9, welches von einem Elektrolyten (nicht gezeigt) umgeben ist, positioniert. Der Elektrolyt, der das Werkstück 9 umgibt, und der zugeführte Elektrolyt sind vorzugsweise identisch zusammengesetzt. Anschließend wird über die Wirkmediumzuführeinrichtung 12 der Elektrolyt 5 in die Wirkmediumkammer 3 und nachfolgend in das Lichtleitrohr 6a geleitet. Für eine laserinduzierte Materialauflösung beim Werkstück wird der Laserstrahl 13 wahlweise in den Mantel 6e des Lichtleitrohres 6a oder koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt und auf das Werkstück 9 gerichtet.In the 1 becomes the device 100 over the workpiece 9 , which is surrounded by an electrolyte (not shown), positioned. The electrolyte, which is the workpiece 9 surrounds, and the supplied electrolyte are preferably identical. Subsequently, via the Wirkmediumzuführeinrichtung 12 the electrolyte 5 in the Wirkmediumkammer 3 and subsequently into the light pipe 6a directed. For a laser-induced material resolution of the workpiece, the laser beam 13 optionally in the coat 6e the Lichtleitrohres 6a or coaxially coupled into the electrolyte jet and onto the workpiece 9 directed.

Die Erwärmung der Oberfläche des Werkstückes 9 durch den Laserstrahl 13 (der Laserstrahl liefert im Prinzip die Reaktionswäre) löst eine chemische Reaktion und somit die Materialauflösung aus (siehe 2).The heating of the surface of the workpiece 9 through the laser beam 13 (The laser beam provides the reaction in principle) triggers a chemical reaction and thus the material resolution (see 2 ).

Durch einen Vorschub in Werkstückrichtung (Vorschubrichtung V; siehe 3), der Materialauflösungsfront folgend, dringt die Vorrichtung 100 in das Werkstück 9 ein und erzeugt eine Kavität (Bohrung/Hohlraum 8), die im Querschnitt größer ist als der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6a (siehe 3).By a feed in workpiece direction (feed direction V, see 3 ), following the material dissolution front, the device penetrates 100 into the workpiece 9 and creates a cavity (bore / cavity 8th ), which is larger in cross-section than the diameter D of the Lichtleitrohres 6a (please refer 3 ).

Auch wenn dies bisher noch nicht ausdrücklich gesagt worden ist, so können die hierin beschriebenen Verfahren sowohl mehr als auch weniger Schritte, als hierin beschrieben, umfassen.Although not expressly stated so far, the methods described herein may encompass more or fewer steps than described herein.

Das in den 4 bis 6 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in den 1 bis 3 gezeigten Verfahren darin, dass damit sogar Bohrungen mit Hinterschneidungen erzeugt werden können. Dazu wird ein modifiziertes Lichtleitrohr 6a verwendet. Dies weist an seinem vorderen Ende 6d im Mantel 6e eine Umlenkeinrichtung 104 zum Umlenken eines Laserstrahls zur Außenseite des Lichtleitrohres 6a in das Werkstück 9 auf.That in the 4 to 6 The method shown differs from that in the 1 to 3 shown method in that even holes with undercuts can be generated. For this purpose, a modified Lichtleitrohr 6a used. This indicates at its front end 6d in the coat 6e a deflection device 104 for deflecting a laser beam to the outside of the Lichtleitrohres 6a into the workpiece 9 on.

In der 4 wird die Vorrichtung 100 über das Werkstück 9, welches von einem Elektrolyten (nicht gezeigt) umgeben ist, positioniert. Anschließend wird über die Wirkmediumzuführeinrichtung 12 ein Elektrolyt 5 in die Wirkmediumkammer 3 und danach in das Lichtleitrohr 6a geleitet. Für eine laserinduzierte Materialauflösung wird der Laserstrahl 13 zunächst koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt und auf das Werkstück 9 gerichtet. Die Erwärmung der Oberfläche des Werkstückes 9 durch den Laserstrahl 13 löst eine chemische Reaktion und somit eine Materialauflösung aus. Durch einen Vorschub in Werkstückrichtung (Vorschubrichtung V), der Materialauflösungsfront folgend, dringt die Vorrichtung 100 in das Werkstück 9 ein und erzeugt eine Kavität (Bohrung/Hohlraum 8), die im Querschnitt größer als der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6a ist.In the 4 becomes the device 100 over the workpiece 9 , which is surrounded by an electrolyte (not shown), positioned. Subsequently, via the Wirkmediumzuführeinrichtung 12 an electrolyte 5 in the Wirkmediumkammer 3 and then into the light pipe 6a directed. For a laser-induced material resolution, the laser beam 13 initially coupled coaxially into the electrolyte jet and onto the workpiece 9 directed. The heating of the surface of the workpiece 9 through the laser beam 13 triggers a chemical reaction and thus a material dissolution. By a feed in the workpiece direction (feed direction V), following the material resolution front, the device penetrates 100 into the workpiece 9 and creates a cavity (bore / cavity 8th ), which are larger in cross-section than the diameter D of the Lichtleitrohres 6a is.

Anschließend (siehe 5) wird der Laserstrahl 13 – statt in den Elektrolytstrahl – in den Mantel 6e des Lichtleitrohres 6a eingekoppelt und über die Umlenkeinrichtung 104 zu den Seiten gelenkt. Die Erwärmung der Bohrungswand löst eine chemische Reaktion und somit eine Materialauflösung aus. Es entsteht eine Hinterschneidung 106.Subsequently (see 5 ) becomes the laser beam 13 - instead of in the electrolyte jet - in the jacket 6e the Lichtleitrohres 6a coupled and over the deflection 104 directed to the sides. The heating of the bore wall triggers a chemical reaction and thus a material dissolution. It creates an undercut 106 ,

Danach wird der Laserstrahl 13 wieder koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt und der Bohrvorgang fortgesetzt (siehe 6).After that, the laser beam 13 again coaxially coupled into the electrolyte jet and drilling continues (see 6 ).

Das in den 7 bis 9 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in den 1 bis 3 gezeigten Verfahren darin, dass zusätzlich eine elektrische Spannung zwischen dem Lichtleitrohr 6a und dem Werkstück 9 angelegt wird. Dazu sind sowohl das Werkstück 9 als auch das Lichtleitrohr 6a elektrisch leitend und weist die Vorrichtung 100 eine Spannungsquelle 108 auf. Damit lässt sich ein elecktrochemisches Abtragen realisieren.That in the 7 to 9 The method shown differs from that in the 1 to 3 shown method in that in addition an electrical voltage between the Lichtleitrohr 6a and the workpiece 9 is created. These are both the workpiece 9 as well as the light pipe 6a electrically conductive and has the device 100 a voltage source 108 on. This can be a elecktrochemisches Abtragen realize.

Wie sich aus der 7 ergibt, wird die Vorrichtung 100 über das Werkstück 9, welches von einem Elektrolyten (nicht gezeigt) umgehen ist, positioniert. Anschließend wird über die Wirkmediumzuführeinrichtung 12 ein Elektrolyt 5 in die Wirkmediumkammer 3 und nachfolgend in das Lichtleitrohr 6a geleitet. Für eine laserinduzierte Materialauflösung wird der Laserstrahl 13 koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt und auf das Werkstück 9 gerichtet.As is clear from the 7 results, the device becomes 100 over the workpiece 9 which is bypassed by an electrolyte (not shown). Subsequently, via the Wirkmediumzuführeinrichtung 12 an electrolyte 5 in the Wirkmediumkammer 3 and subsequently into the light pipe 6a directed. For a laser-induced material resolution, the laser beam 13 coaxially coupled into the electrolyte jet and onto the workpiece 9 directed.

Die Erwärmung der Oberfläche des Werkstückes 9 durch den Laserstrahl 13 löst eine chemische Reaktion und somit eine Materialauflösung aus. Zur elektrisch unterstützenden Materialauflösung kann zusätzlich eine externe Spannung mittels der Spannungsquelle 108 angelegt werden (siehe 8). Durch einen Vorschub in Werkstückrichtung (Vorschubrichtung V), der Materialauflösungsfront folgend, dringt die Vorrichtung 100 in das Werkstück 9 ein und erzeugt eine Kavität (Bohrung/Hohlraum 8), die im Querschnitt größer ist als der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6a, das in einem solchen Fall auch als Elektrode bezeichnet werden kann.The heating of the surface of the workpiece 9 through the laser beam 13 triggers a chemical reaction and thus a material dissolution. For electrically assisting material dissolution, an external voltage can additionally be generated by means of the voltage source 108 be created (see 8th ). By a feed in the workpiece direction (feed direction V), following the material resolution front, the device penetrates 100 into the workpiece 9 and creates a cavity (bore / cavity 8th ), which is larger in cross-section than the diameter D of the Lichtleitrohres 6a , which can also be referred to as an electrode in such a case.

Das in 10 bis 12 gezeigte Verfahren stellt im Prinzip eine Kombination der in den 4 bis 6 und 7 bis 9 gezeigten Verfahren dar. Es erfolgt im Prinzip zunächst einmal ein Vorbohren und danach ein Erzeugen der endgültigen Bohrlochform (Formgebungsbohren).This in 10 to 12 The method shown in principle represents a combination of in the 4 to 6 and 7 to 9 In principle, first of all, pre-drilling takes place and then producing the final borehole shape (shaping drilling).

Die Vorrichtung 100 weist ein Lichtleitrohr 6b auf, wie es in der 17 (der Laserstrahl 13 ist darin ebenfalls vereinfacht als punktförmig dargestellt) gezeigt ist. Das Lichtleitrohr 6b ist mit Ausnahme eines Ringspalts 110 im Bereich seines vorderen Endes 6d mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht 15 oder Schutzschicht versehen.The device 100 has a light pipe 6b on how it is in the 17 (the laser beam 13 is also simplified as punctiform) is shown. The light pipe 6b is with the exception of an annular gap 110 in the area of its front end 6d with an electrically non-conductive layer 15 or protective layer.

Gemäß 10 wird die Vorrichtung 100 über das Werkstück 9, welches von einem Elektrolyten (nicht gezeigt) umgeben ist, positioniert. Über die Wirkmediumzuführeinrichtung 12 wird ein Elektrolyt 5 in die Wirkmediumkammer 3 und anschließend in das Lichtleitrohr 6b geleitet. Zur laserinduzierten Materialauflösung wird der Laserstrahl 13 koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt und auf das Werkstück 9 gerichtet. Die Erwärmung der Oberfläche des Werkstückes 9 mittels des Laserstrahls 13 löst eine chemische Reaktion und somit eine Materialauflösung aus. Durch einen Vorschub in Werkstückrichtung (Vorschubrichtung V) der Materialauflösungsfront folgend, dringt die Vorrichtung 100 in das Werkstück 9 ein und erzeugt eine Kavität (Bohrung/Hohlraum 8), die im Querschnitt größer ist als der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6b.According to 10 becomes the device 100 over the workpiece 9 , which is surrounded by an electrolyte (not shown), positioned. About the Wirkmediumzuführeinrichtung 12 becomes an electrolyte 5 in the Wirkmediumkammer 3 and then into the Lichtleitrohr 6b directed. For laser-induced material resolution of the laser beam 13 coaxially coupled into the electrolyte jet and onto the workpiece 9 directed. The heating of the surface of the workpiece 9 by means of the laser beam 13 triggers a chemical reaction and thus a material dissolution. Following a feed in the workpiece direction (feed direction V) of the material resolution front, the device penetrates 100 into the workpiece 9 and creates a cavity (bore / cavity 8th ), which is larger in cross-section than the diameter D of the Lichtleitrohres 6b ,

Anschließend (siehe 11) wird der Laserstrahl 13 abgeschaltet und die Spannungsquelle 108 eingeschaltet. Diese induziert an dem Ringspalt 110 des Lichtleitrohres 6b ein elektrisches Feld. Dies führt zu einer Materialauflösung an der Bohrungswand. Es entsteht eine Hinterschneidung 106.Subsequently (see 11 ) becomes the laser beam 13 switched off and the voltage source 108 switched on. This induces at the annular gap 110 the Lichtleitrohres 6b an electric field. This leads to a dissolution of material at the bore wall. It creates an undercut 106 ,

Danach (siehe 12) wird die Spannungsquelle 108 wieder abgeschaltet und der Laserstrahl 13 wieder koaxial in den Elektrolytstrahl eingekoppelt sowie der Bohrvorgang fortgesetzt.After that (see 12 ) becomes the voltage source 108 switched off again and the laser beam 13 again coaxially coupled into the electrolyte jet and the drilling process continued.

Mittels des in den 13 bis 15 gezeigten Verfahrens lässt sich beispielsweise ein Langloch bzw. eine tiefe Nut 112 in einem Werkstück 9 durch Abtrag ausbilden. Wie zuvor beispielsweise in den 1 und 2 gezeigt, wird die Vorrichtung 100 über dem Werkstück 9, welches von einem Elektrolyten (nicht gezeigt) umgeben ist, positioniert (siehe 13). Anschließend wird über die Wirkmediumzuführeinrichtung 12 ein Elektrolyt 5 in die Wirkmediumkammer 3 und nachfolgend in das Lichtleitrohr 6a geleitet. Zur laserinduzierten Materialauflösung wird ein Laserstrahl 13 auf das Werkstück 9 gerichtet. Die Erwärmung der Oberfläche des Werkstückes 9 durch den Laserstrahl 13 löst eine chemische Reaktion und somit eine Materialauflösung aus. Durch einen Vorschub in Werkstückrichtung (Vorschubrichtung V) der Materialauflösungsfront folgend, dringt die Vorrichtung 100 in das Werkstück 9 ein und erzeugt eine flache Kavität, die im Querschnitt größer ist als der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6a.By means of in the 13 to 15 shown method can be, for example, a slot or a deep groove 112 in a workpiece 9 form by removal. As before, for example, in the 1 and 2 shown, the device becomes 100 above the workpiece 9 , which is surrounded by an electrolyte (not shown), positioned (see 13 ). Subsequently, via the Wirkmediumzuführeinrichtung 12 an electrolyte 5 in the Wirkmediumkammer 3 and subsequently into the light pipe 6a directed. The laser-induced material resolution is a laser beam 13 on the workpiece 9 directed. The heating of the surface of the workpiece 9 through the laser beam 13 triggers a chemical reaction and thus a material dissolution. Following a feed in the workpiece direction (feed direction V) of the material resolution front, the device penetrates 100 into the workpiece 9 and generates a shallow cavity, which is larger in cross-section than the diameter D of the Lichtleitrohres 6a ,

Anschließend (siehe 14) erfolgt ein Vorschub der Vorrichtung 100 quer zur Bohrungsrichtung entlang der Oberfläche des Werkstückes 9. Es wird eine flache längliche Kavität in das Material eingebracht.Subsequently (see 14 ), a feed of the device takes place 100 transverse to the bore direction along the surface of the workpiece 9 , It is introduced a flat elongated cavity in the material.

Durch Wiederholung der in den 13 und 14 gezeigten Verfahrensschritte dringt die Vorrichtung 100 weiter in das Werkstück 9 ein und es entsteht die tiefe Nut 112 (siehe 15).By repeating the in the 13 and 14 shown method steps penetrates the device 100 further into the workpiece 9 and it creates the deep groove 112 (please refer 15 ).

Der Durchmesser D des Lichtleitrohres 6a bzw. 6b kann je nach Anwendung zwischen ca. 40 μm und ca. 550 μm betragen. Die maximale Länge des Lichtleitrohres kann in Abhängigkeit von ihrem Durchmesser D bei ca. 55 mm liegen.The diameter D of the Lichtleitrohres 6a respectively. 6b Depending on the application, it can be between approx. 40 μm and approx. 550 μm. The maximum length of the Lichtleitrohres may be depending on their diameter D at about 55 mm.

Beispielhafte Parameter im rein chemischen Auflösungsbereich können wie folgt aussehen:
Laserleistung: ca. 0,1 Watt bis 5 Watt
Pulsdauer: ca. 100 μs bis cw (Dauerstrich)
Elektrolyte: saure, basische und neutrale wässrige Lösungen
Strömungsgeschwindigkeiten: ca. 0,1 m/s bis ca. 20 m/s.
Exemplary parameters in the purely chemical resolution range may look as follows:
Laser power: about 0.1 watts to 5 watts
Pulse duration: approx. 100 μs to cw (continuous wave)
Electrolytes: acid, basic and neutral aqueous solutions
Flow rates: approx. 0.1 m / s to approx. 20 m / s.

Beispielhafte Parameter im thermochemischen Auflösungsbereich können wie folgt aussehen:
Laserleistung: ca. 1 Watt bis ca. 200 Watt
Pulsdauer: ca. 5 ps – cw (Dauerstrich)
Elektrolyte: saure, basische und neutrale wässrige Lösungen
Strömungsgeschwindigkeiten: ca. 0,1 m/s bis ca. 20 m/s.
Exemplary parameters in the thermochemical resolution range may be as follows:
Laser power: about 1 watt to about 200 watts
Pulse duration: approx. 5 ps - cw (continuous wave)
Electrolytes: acid, basic and neutral aqueous solutions
Flow rates: approx. 0.1 m / s to approx. 20 m / s.

Es kann wahlweise beispielsweise eine ringförmige, kreisförmige, zum Beispiel Gauß- bzw. Top-Hat-, oder eine zusammengeschaltete Intensitätsverteilung auf dem Werkstück realisiert werden.Optionally, for example, an annular, circular, for example Gauss or top hat, or an interconnected intensity distribution on the workpiece can be realized.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lichtleitfaseroptical fiber
22
Kollimatorcollimator
33
Wirkmediumactive medium
44
WirkmediumzufuhrschlauchActive medium supply hose
55
Elektrolytelectrolyte
6a6a
Lichtleitrohrlight pipe
6b6b
Lichtleitrohrlight pipe
6c6c
hinteres Enderear end
6d6d
vorderes Endefront end
6e6e
Mantelcoat
88th
Bohrung/HohlraumBore / cavity
99
Werkstückworkpiece
1010
Wirkmedium-/StrahlaustrittWirkmedium- / beam exit
1111
Schutzglasprotective glass
12 12
WirkmediumzuführeinrichtungActive medium supply device
1313
Laserstrahllaser beam
1414
WirkmediumströmungsrichtungActive medium flow direction
1515
Schichtlayer
1616
E-Feld-/LaserstrahlaustrittE-field / beam emitter
100100
Vorrichtungcontraption
104104
Umlenkeinrichtungdeflecting
106106
Hinterschneidungundercut
108108
Spannungsquellevoltage source
110110
Ringspaltannular gap
112112
Nutgroove
DD
Durchmesser des LichtleitrohresDiameter of the light pipe
VV
Vorschubrichtungfeed direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19960790 A1 [0005] DE 19960790 A1 [0005]
  • DE 102004054587 B3 [0006] DE 102004054587 B3 [0006]
  • DE 102007051408 A1 [0007] DE 102007051408 A1 [0007]
  • US 20140210116 A1 [0008] US 20140210116 A1 [0008]
  • DE 112014002432 T5 [0009] DE 112014002432 T5 [0009]

Claims (16)

Verfahren zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, umfassend: – Bewegen eines Lichtleitrohres (6a; 6b) in ein von einem Wirkmedium zum lokalen Auflösen umspültes oder darin eingebettetes Werkstück (9), wobei durch das Lichtleitrohr auch Wirkmedium zum lokalen Auflösen des Materials des Werkstücks zum Werkstück hindurch geleitet wird und wobei durch den Mantel (6e) des Lichtleitrohres und/oder das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr der Strahl einer Energiequelle auf das Werkstück gerichtet wird, und – Vorschieben des Lichtleitrohres (6a; 6b), vorzugsweise der Materialauflösungsfront folgend, in die Tiefe des Werkstückes (9).Method for inducing chemical abrasion induced by heat input by means of a beam-based energy source, in particular a laser, in particular microtubing, comprising: moving a light-conducting tube ( 6a ; 6b ) in a workpiece surrounded by an active medium for local dissolution or embedded therein ( 9 ), wherein through the light guide and active medium for local dissolution of the material of the workpiece is passed through to the workpiece and wherein through the jacket ( 6e ) of the Lichtleitrohres and / or the active medium in the Lichtleitrohr the beam of an energy source is directed to the workpiece, and - advancing the Lichtleitrohres ( 6a ; 6b ), preferably following the material dissolution front, into the depth of the workpiece ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Bewegen des Lichtleitrohres (6a; 6b) in das Werkstück der Strahl der Energiequelle nur durch das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr auf das Werkstück (9) gerichtet wird.Method according to claim 1, wherein during movement of the light guide tube ( 6a ; 6b ) in the workpiece, the beam of the energy source only by the active medium in the Lichtleitrohr on the workpiece ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 2, wobei zumindest während eines Teils des Vorschiebens des Lichtleitrohres (6a; 6b) der Strahl der Energiequelle nur oder auch durch den Mantel (6e) des Lichtleitrohres auf das Werkstück (9) gerichtet wird.Method according to claim 2, wherein at least during a part of advancing the light guide tube ( 6a ; 6b ) the beam of the energy source only or through the mantle ( 6e ) of the Lichtleitrohres on the workpiece ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Strahl der Energiequelle aus dem Mantel (6e) des Lichtleitrohres (6a; 6b) zur Außenseite des Lichtleitrohres in das Werkstück (9) umgelenkt wird.Method according to claim 3, wherein the beam of the energy source is removed from the jacket ( 6e ) of the Lichtleitrohres ( 6a ; 6b ) to the outside of the Lichtleitrohres in the workpiece ( 9 ) is deflected. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Werkstück (9) und das Lichtleitrohr (6a; 6b) elektrisch leitend sind und zumindest zeitweilig eine elektrische Spannung zwischen dem Lichtleitrohr und dem Werkstück angelegt wird.Method according to one of claims 2 to 4, wherein the workpiece ( 9 ) and the light pipe ( 6a ; 6b ) are electrically conductive and at least temporarily an electrical voltage between the Lichtleitrohr and the workpiece is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Werkstück (9) und das Lichtleitrohr (6a; 6b) elektrisch leitend sind und zumindest während eines Teils des Vorschiebens eine elektrische Spannung zwischen dem Lichtleitrohr und dem Werkstück angelegt wird.Method according to claim 1 or 2, wherein the workpiece ( 9 ) and the light pipe ( 6a ; 6b ) are electrically conductive and at least during a portion of advancing an electrical voltage between the Lichtleitrohr and the workpiece is applied. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Lichtleitrohr (6b) im Bereich seines zum Werkstück (9) gewandten Endes (6d) mit Ausnahme eines Ringspalts (110) mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht (15) versehen ist.Method according to claim 5 or 6, wherein the light guide tube ( 6b ) in the area of its to the workpiece ( 9 ) end ( 6d ) with the exception of an annular gap ( 110 ) with an electrically non-conductive layer ( 15 ) is provided. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorschubgeschwindigkeit variiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the feed rate is varied. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstand zwischen dem vorderen Ende des Lichtleitrohres (6a; 6b) und dem Werkstück (9) variiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the distance between the front end of the Lichtleitrohres ( 6a ; 6b ) and the workpiece ( 9 ) is varied. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dem Vorschieben in die Tiefe des Werkstückes (9) ein Vorschieben parallel zur Oberfläche des Werkstückes folgt.Method according to claim 1, wherein advancing into the depth of the workpiece ( 9 ) follows a feed parallel to the surface of the workpiece. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Schritte des Bewegens des Lichtleitrohres (6a; 6b) in das Werkstück (9), des Vorschiebens des Lichtleitrohres in die Tiefe des Werkstückes und des Vorschiebens parallel zur Oberfläche des Werkstückes mindestens einmal in Abfolge wiederholt werden.Method according to claim 10, wherein the steps of moving the light pipe ( 6a ; 6b ) in the workpiece ( 9 ), the advancement of the Lichtleitrohres in the depth of the workpiece and the advancement parallel to the surface of the workpiece at least once in succession be repeated. Vorrichtung (100) zum durch Wärmeeintrag mittels einer strahlbasierten Energiequelle, insbesondere eines Lasers, induzierten chemischen Abtragen, insbesondere Mikrotiefbohren, umfassend: – ein Lichtleitrohr (6a; 6b), – eine Wirkmediumzuführeinrichtung zum Zuführen eines Wirkmediums zum Lichtleitrohr (6a; 6b) und Hindurchleiten desselben durch das Lichtleitrohr, – eine strahlbasierte Energiequelle, – eine Strahleinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln eines Strahls der Energiequelle in den Mantel (6e) des Lichtleitrohres und/oder in das Wirkmedium in dem Lichtleitrohr und Richten desselben auf ein Werkstück (9) und – eine Verfahreinrichtung zum mittels einer Steuereinrichtung gesteuerten Verfahren des Werkstückes und des Lichtleitrohres relativ zueinander.Contraption ( 100 ) for chemical abrasion induced by heat input by means of a beam-based energy source, in particular a laser, in particular microtubing, comprising: a light-conducting tube ( 6a ; 6b ), - a Wirkmediumzuführeinrichtung for supplying an active medium to Lichtleitrohr ( 6a ; 6b ) and passing it through the light guide tube, - a beam-based energy source, - a beam injection device for coupling a beam of the energy source into the jacket ( 6e ) of the Lichtleitrohres and / or in the active medium in the Lichtleitrohr and straightening the same on a workpiece ( 9 ) and - a traversing device for controlled by a control device method of the workpiece and the Lichtleitrohres relative to each other. Vorrichtung (100) nach Anspruch 12, wobei das Lichtleitrohr (6a; 6b) elektrisch leitend ist.Contraption ( 100 ) according to claim 12, wherein the light guide tube ( 6a ; 6b ) is electrically conductive. Vorrichtung (100) nach Anspruch 12, wobei sie eine Spannungsquelle (108) zum Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem Werkstück (9) und dem Lichtleitrohr (6a; 6b) aufweist.Contraption ( 100 ) according to claim 12, wherein it has a voltage source ( 108 ) for applying an electrical voltage between the workpiece ( 9 ) and the light pipe ( 6a ; 6b ) having. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Lichtleitrohr (6b) im Bereich von einem (6d) seiner beiden Enden (6c, 6d) mit Ausnahme eines Ringspalts (110) mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht (15) versehen ist.Contraption ( 100 ) according to one of claims 12 to 14, wherein the light guide tube ( 6b ) in the range of one ( 6d ) of its two ends ( 6c . 6d ) with the exception of an annular gap ( 110 ) with an electrically non-conductive layer ( 15 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Lichtleitrohr (6a) im Bereich von einem (6d) seiner beiden Enden (6c, 6d) eine Umlenkeinrichtung (104) zum Umlenken des Strahls der Energiequelle zur Außenseite des Lichtleitrohres aufweist.Device according to one of claims 12 to 14, wherein the Lichtleitrohr ( 6a ) in the range of one ( 6d ) of its two ends ( 6c . 6d ) a deflection device ( 104 ) for deflecting the beam of the energy source to the outside of the Lichtleitrohres.
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