DE102016217305A1

DE102016217305A1 - Method for machining a workpiece by means of a laser steel

Info

Publication number: DE102016217305A1
Application number: DE102016217305.7A
Authority: DE
Inventors: Achim Gleichner; Helge Messer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Werkstückes (1) mittels eines Laserstahles (2), wobei der Laserstrahl (2) zumindest in einem Auftreffbereich (3) des Laserstahles (2) auf das Werkstück (1) zwischen einem ersten und einem zweiten, vornehmlich parallel und beabstandet zueinander verlaufenden Gasstrom (4, 5) positioniert ist, wobei aufgrund der Strömung dieser Gasströme (4, 5) in dem Auftreffbereich (3) ein gegenüber einem Umgebungsdruck (PU) geringerer Druck (P) erzeugt wird. Überdies wird mittels eines dritten, erzeugten Gasstromes (7) der in dem Auftreffbereich (3) des Laserstrahles (2) gegenüber dem Umgebungsdruck (PU) erzeugte geringere Druck (P) weiter verringert. The invention relates to a method for processing at least one workpiece (1) by means of a laser steel (2), wherein the laser beam (2) at least in an impact region (3) of the laser steel (2) on the workpiece (1) between a first and a second , in particular parallel and spaced from each other extending gas flow (4, 5) is positioned, wherein due to the flow of these gas streams (4, 5) in the impingement (3) with respect to an ambient pressure (PU) lower pressure (P) is generated. Moreover, the lower pressure (P) generated in the impingement region (3) of the laser beam (2) relative to the ambient pressure (PU) is further reduced by means of a third, generated gas stream (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Werkstückes mittels eines Laserstahles, wobei der Laserstrahl zumindest in einem Auftreffbereich des Laserstahles auf das Werkstück zwischen einem ersten und einem zweiten, vornehmlich parallel und beabstandet zueinander verlaufenden Gasstrom positioniert ist, wobei aufgrund der Strömung dieser Gasströme in dem Auftreffbereich ein gegenüber einem Umgebungsdruck geringerer Druck erzeugt wird. The invention relates to a method for processing at least one workpiece by means of a laser steel, wherein the laser beam is positioned at least in an impact region of the laser steel on the workpiece between a first and a second, mainly parallel and spaced gas stream, wherein due to the flow of these gas streams in the impact area is generated with respect to an ambient pressure lower pressure.

Das Laserschweißen bietet gegenüber konventionellem Schweißen mehrere Vorteile wie ein im Vergleich geringer, konzentrierter Energieeintrag und ein damit verbundener geringer thermischer Verzug zu schweißender Bauteile. Zudem können sämtliche, auch sehr komplexe Nahtgeometrien erzeugt werden, was unter anderem an der hohen Automatisierbarkeit des Laserschweißprozesses liegt. Durch das quasi berührungslose Verfahren können große Arbeitsentfernungen realisiert und auch schwer zugängliche Stellen erreicht werden. Weiterhin ist es möglich, unterschiedlichste Materialien mit zum Teil hohen Schweißgeschwindigkeiten zu bearbeiten. Laser welding offers several advantages compared to conventional welding, such as a comparatively low, concentrated energy input and the associated low thermal distortion of components to be welded. In addition, all, even very complex seam geometries can be generated, which is partly due to the high degree of automation of the laser welding process. The quasi-contactless method allows large working distances to be realized and hard-to-reach places to be reached. Furthermore, it is possible to process a wide variety of materials, some with high welding speeds.

Ein Nachteil des Laserschweißens, insbesondere des Lasertiefschweißens, begründet sich vor allem jedoch in der Entstehung von Schweißspritzern und Schmauch während des Schweißprozesses, was zu einer Verunreinigung der zu schweißenden Bauteile sowie der Laserkabine, in welcher der Laserschweißprozess durchgeführt wird, führt. However, a disadvantage of laser welding, in particular laser deep welding, is mainly due to the formation of welding spatters and smoke during the welding process, which leads to contamination of the components to be welded and the laser booth in which the laser welding process is carried out.

Eine Reduzierung des Schmauchens und der Spritzer lässt sich mittels der Durchführung des Laserschweißprozesses bei einem Niederdruck realisieren. Hierfür wird der Druck in der Laserkabine ähnlich dem Elektronenstrahlschweißen reduziert, wobei der Druck jedoch noch deutlich oberhalb des für das Elektronenstrahlschweißen notwendigen Hochvakuums liegt. Trotz allem liegt der Nachteil des Verfahrens eben in genau der Notwendigkeit, im gesamten Volumen der Laserkabine den Druck zu verringern. Hierfür ist eine zusätzliche, aufwendige Pumpentechnik mit entsprechend hohen Kosten notwendig. A reduction of the smearing and the splashes can be realized by performing the laser welding process at a low pressure. For this purpose, the pressure in the laser cabin is reduced in a manner similar to electron beam welding, but the pressure is still significantly above the high vacuum required for electron beam welding. Despite all this, the disadvantage of the method lies precisely in the necessity of reducing the pressure in the entire volume of the laser booth. For this purpose, an additional, expensive pump technology with correspondingly high costs is necessary.

Eine anders gelagerte Herangehensweise zeigt die DE 10 2011 121 420 A1 , wobei diese Druckschrift eine Vorrichtung beschreibt, bei welcher ein auf die Oberfläche eines Werkstückes auftreffender Laserstrahl im Bereich des Auftreffpunktes orthogonal zum Laserstrahl von einer Gasströmung mit zwei Teilströmen umschlossen wird. Bedingt durch die Strömungsgeschwindigkeit der beiden Teilströme wird im Bereich des Auftreffpunktes des Laserstrahles lokal ein Niederdruck erzeugt, welcher an der Oberfläche des Werkstückes dieselben Effekte hervorruft wie die Evakuierung der gesamten Laserkabine. A different approach shows the DE 10 2011 121 420 A1 , This document describes a device in which an incident on the surface of a workpiece laser beam is enclosed in the region of the impact point orthogonal to the laser beam of a gas flow with two partial streams. Due to the flow velocity of the two partial streams, a low pressure is locally generated in the region of the impact point of the laser beam, which causes the same effects on the surface of the workpiece as the evacuation of the entire laser cabin.

Überdies ist in der EP 1 018 395 A2 eine Laserbohrvorrichtung beschrieben, die die seitliche Zuführung beispielsweise einer Luftströmung, unter anderem unter Verwendung einer Bohrschablone, vorsieht, welche dem Wegblasen der beim Prozess entstehenden Spritzer dient. Diese Luftströmung ist hierbei ebenfalls zweigeteilt vorgesehen, wobei diese Teilung jedoch nicht zur Erzeugung eines Unterdruckes vorgesehen ist. Der Grund für die Zweiteilung des Stromes besteht darin, nicht mit einer koaxial zum Laserstrahl verlaufenden Hilfsströmung, die z. B. der Entfernung von aufgeschmolzenem Material dienen kann, zu interferieren. Moreover, in the EP 1 018 395 A2 a laser drilling apparatus is described, which provides the lateral supply of, for example, an air flow, inter alia, using a drilling template, which serves to blow away the resulting splash in the process. This air flow is also provided in two parts, but this division is not intended to generate a negative pressure. The reason for the division of the current is not with a coaxial with the laser beam extending auxiliary flow, the z. B. the removal of molten material may serve to interfere.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein gegenüber dem Umgebungsdruck lokal minimierter Druck überdies weiter minimiert wird. Against this background, the invention has the object, a method of the type mentioned in such a way that a relation to the ambient pressure locally minimized pressure is further minimized.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung. This object is achieved by a method according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Werkstückes mittels eines Laserstahles vorgesehen, bei welchem der Laserstrahl zumindest in einem Auftreffbereich des Laserstahles auf das Werkstück zwischen einem ersten und einem zweiten, zumindest abschnittsweise parallel und beabstandet zueinander verlaufenden Gasstrom positioniert ist. Hierbei legen sich die Gasströme in Strömungsrichtung des ersten Gasstromes und des zweiten Gasstromes unmittelbar hinter dem Auftreffbereich des Laserstrahles zumindest aneinander an, wodurch in dem Auftreffbereich ein gegenüber einem Umgebungsdruck geringerer Druck erzeugt wird. Überdies wird mittels eines dritten erzeugten Gasstromes der in dem Auftreffbereich des Laserstrahles gegenüber dem Umgebungsdruck erzeugte geringere Druck weiter verringert. Mittels dieser Vorgehensweise, der Verwendung eines weiteren Gasstromes, kann es auf einfache Art und Weise möglich sein, den Druck im Auftreffbereich des Laserstrahles weiter zu senken. Hierdurch können die beschriebenen Effekte, die bei der Bearbeitung eines Werkstückes mittels des Laserstrahles auftreten, weiter minimiert werden. According to the invention, therefore, a method for machining at least one workpiece by means of a laser steel is provided, in which the laser beam is positioned at least in an impact area of the laser beam on the workpiece between a first and a second, at least partially parallel and spaced gas stream. In this case, the gas flows in the direction of flow of the first gas stream and the second gas stream immediately behind the impingement of the laser beam at least adjacent to each other, whereby in the impact area against a pressure lower ambient pressure is generated. Moreover, the lower pressure generated in the impact area of the laser beam relative to the ambient pressure is further reduced by means of a third generated gas flow. By means of this procedure, the use of a further gas stream, it may be possible in a simple manner to further reduce the pressure in the impact area of the laser beam. As a result, the described effects, which occur during the machining of a workpiece by means of the laser beam, can be further minimized.

Der dritte Gasstrom kann hierbei eine absaugende Wirkung auf das im Auftreffbereich des Laserstrahles vorhandene Gas aufweisen, was die weitere Verringerung des Druckes hervorruft. The third gas stream may in this case have a suction effect on the gas present in the impingement region of the laser beam, which causes the further reduction of the pressure.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist eine Strömungsrichtung des dritten Gasstromes einer Strömungsrichtung des ersten Gasstromes und des zweiten Gasstromes entgegengerichtet. Hierdurch kann es ermöglicht werden, dass unter anderem die Gasstrom erzeugenden Vorrichtungen, wie beispielsweise Düsen, nicht auf gegenüberliegenden Seiten des Auftreffbereiches des Laserstrahles auf der Oberfläche angeordnet werden müssten, sondern dies gegebenenfalls in einer Ausführungsform realisiert werden könnte. In a particularly advantageous development of the method, a flow direction of the third gas flow in the direction of flow of the first gas flow and the second gas flow in the opposite direction. As a result, it may be possible that inter alia the gas flow generating devices, such as nozzles, would not have to be arranged on opposite sides of the impact area of the laser beam on the surface, but this could possibly be realized in one embodiment.

In einer äußerst praxisgerechten Ausführungsform verläuft zudem der dritte Gasstrom zwischen dem ersten Gasstrom und dem zweiten Gasstrom, in Flucht zu dem Auftreffbereich des Laserstrahles. Durch die Anordnung des dritten Gasstromes zwischen dem ersten sowie dem zweiten Gasstrom kann hierbei in Verbindung mit den entgegengerichteten Strömungsrichtungen der Gasströme besonders effektiv eine Minimierung des Druckes im Auftreffbereich des Laserstrahles gegenüber der Verwendung von lediglich zwei Gasströmen verursacht werden. In an embodiment which is very practical, the third gas flow also runs between the first gas flow and the second gas flow, in alignment with the impact area of the laser beam. Due to the arrangement of the third gas flow between the first and the second gas flow, a minimization of the pressure in the impact area of the laser beam in relation to the use of only two gas flows can be caused particularly effectively in connection with the opposite directions of flow of the gas streams.

Als eine überaus zweckdienliche Weiterbildung ist es anzusehen, wenn die Gasströme parallel zu einer Werkstückoberfläche des Werkstückes verlaufen. Da der auf die Werkstückoberfläche auftreffende Laserstrahl in der Regel normal zu dieser Werkstückoberfläche ausgerichtet ist, ist es als vorteilhaft anzusehen, wenn die zur Druckminderung verwendeten Gasströme parallel zu dieser Werkstückoberfläche verlaufen, da dies zu einem weitestgehend optimalen Strömungsverlauf der Gasströme führen kann. As a very expedient development, it is to be considered when the gas flows are parallel to a workpiece surface of the workpiece. Since the incident on the workpiece surface laser beam is usually aligned normal to this workpiece surface, it is considered advantageous if the gas streams used for pressure reduction parallel to this workpiece surface, as this can lead to a largely optimal flow of the gas streams.

Werden die Gasströme mittels einer Düsenanordnung erzeugt, welche den Austritt des ersten Gasstromes und des zweiten Gasstromes sowie den Eintritt des dritten Gasstromes ermöglicht, so ist dies als besonders vorteilhaft anzusehen, da somit unter anderem eine variable Möglichkeit geschaffen wird, die Gasströme gemeinsam oder getrennt voneinander zu generieren. If the gas streams are generated by means of a nozzle arrangement, which allows the outlet of the first gas stream and the second gas stream and the entry of the third gas stream, this is to be regarded as particularly advantageous since, inter alia, a variable possibility is created, the gas streams together or separately to generate.

Die Düsenanordnung könnte hierbei unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise könnten mehrere Einzeldüsen die jeweiligen Gasströme erzeugen, die Erzeugung des ersten und zweiten Gasstromes mittels einer sich teilenden Düse erfolgen, während die Erzeugung des dritten Gasstromes mittels einer Einzeldüse erfolgt oder aber auch die Erzeugung aller Gasströme mittels einer Düse mit mehreren Ein- und Ausgängen erfolgen, welche so gestaltet ist, dass zwei Gasströme aus dieser Düse austreten, während ein Gasstrom in diese Düse eintritt. The nozzle arrangement could be designed differently. For example, a plurality of individual nozzles could generate the respective gas streams, the generation of the first and second gas stream by means of a dividing nozzle, while the generation of the third gas stream by means of a single nozzle or else the generation of all gas streams by means of a nozzle with multiple inputs and outputs , which is designed so that two gas streams exit from this nozzle while a gas stream enters this nozzle.

Ist die Düsenanordnung so ausgebildet, dass zumindest ein Gasstrom mittels einer Einzeldüse erzeugt wird, so ist es denkbar, dass eine flexible Anordnung geschaffen werden kann, um beispielsweise Begrenzungen im Bereich des verfügbaren Bauraumes zu umgehen und zumindest eine Düse angepasst zu positionieren. If the nozzle arrangement is designed so that at least one gas stream is generated by means of a single nozzle, it is conceivable that a flexible arrangement can be created to circumvent, for example, limitations in the area of the available installation space and to position at least one nozzle in an adapted manner.

Denkbar ist somit auch, dass alle Gasströme jeweils mittels Einzeldüsen erzeugt werden. It is therefore also conceivable that all gas streams are generated in each case by means of individual nozzles.

Diese Düsen könnten entsprechend flexibel positioniert werden, um z. B. Gasströme aus verschiedenen Richtungen zu generieren. These nozzles could be flexibly positioned to z. B. to generate gas streams from different directions.

Zudem könnten ebenso die jeweiligen, die Gasströme erzeugenden Einzeldüsen innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein. In addition, the respective individual gas nozzles generating individual nozzles could also be arranged within a housing.

Weiterhin ist es als gewinnbringend anzusehen, wenn die Düsenanordnung so ausgebildet ist, dass der erste Gasstrom und/oder der zweite Gasstrom mittels zumindest einer Strahlpumpe und/oder zumindest einer Venturi-Düse erzeugt wird. Aufgrund dieser Vorgehensweise wäre es denkbar, dass in den ersten und/oder den zweiten Gasstrom neben einem dem Gasstrom primär erzeugenden Hauptmedium mittels der Pumpwirkung der genannten Strahlpumpe und/oder Venturi-Düse ein Nebenmedium in den Gasstrom eingebracht wird, um beispielsweise dessen Strömungseigenschaften zu beeinflussen. Furthermore, it is considered to be profitable if the nozzle arrangement is designed such that the first gas flow and / or the second gas flow is generated by means of at least one jet pump and / or at least one venturi nozzle. Due to this procedure, it would be conceivable for a secondary medium to be introduced into the gas stream into the first and / or second gas stream in addition to a main medium generating the gas stream by means of the pumping action of said jet pump and / or Venturi nozzle in order to influence, for example, its flow properties ,

Neben der Verwendung von Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen besteht überdies die Möglichkeit, dass der erste Gasstrom und/oder der zweite Gasstrom mittels einer anderen strömungsoptimierenden Düse erzeugt werden. In addition to the use of jet pumps and / or venturi nozzles, there is also the possibility that the first gas stream and / or the second gas stream are generated by means of another flow-optimizing nozzle.

Ist die Düsenanordnung so ausgebildet, dass der dritte Gasstrom mittels zumindest einer Strahlpumpe und/oder zumindest einer Venturi-Düse erzeugt wird, dann ist dies in erster Linie als überaus gewinnbringend anzusehen. Hierdurch können in besonders einfacher, vorteilhafter Weise gleichzeitig sowohl der erste und zweite Gasstrom als auch der dritte Gasstrom erzeugt werden. If the nozzle arrangement is designed in such a way that the third gas stream is generated by means of at least one jet pump and / or at least one venturi nozzle, then this is to be regarded as extremely profitable in the first place. As a result, both the first and second gas flow and the third gas flow can be generated simultaneously in a particularly simple and advantageous manner.

Neben der Verwendung von Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen besteht überdies die Möglichkeit, dass der dritte Gasstrom mittels einer anderen strömungsoptimierenden Düse erzeugt wird. In addition to the use of jet pumps and / or Venturi nozzles, there is also the possibility that the third gas stream is generated by means of another flow-optimizing nozzle.

Weitaus erfolgversprechend ist es zudem, wenn die den dritten Gasstrom erzeugenden Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen voneinander getrennte und beabstandete oder anliegende Eintrittsdüsen aufweisen. Hierdurch kann es ermöglicht werden, eine variable Breite des dritten Gasstromes einzustellen und/oder die Strömungsrichtung bzw. die Ausbildung des dritten Gasstromes und somit ebenso den durch den dritten Gasstrom weiter verringerten Druck im Auftreffbereich des Laserstrahles zu beeinflussen. It is also very promising if the jet pumps and / or Venturi nozzles which generate the third gas stream have separate and spaced or adjoining inlet nozzles. This makes it possible to adjust a variable width of the third gas flow and / or to influence the flow direction or the formation of the third gas flow and thus also the further reduced by the third gas flow pressure in the impingement of the laser beam.

Weisen weiterhin die den dritten Gasstrom erzeugenden Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen eine gemeinsame Eintrittsdüse auf, dann ist dies als außerordentlich vielversprechend anzusehen. Die Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen sind somit über eine gemeinsame Eintrittsdüse verbunden, wobei beispielsweise zwei Strahlpumpen und/oder Venturi-Düsen über eine Eintrittsdüse miteinander verbunden sein können, welche zwischen diesen liegen kann. Hierdurch ist es denkbar, dass die absaugende Wirkung gesteigert wird und somit der gegenüber den Umgebungsdruck bereits verringerte Druck in einem hohen Maße weiter verringert wird. If, furthermore, the jet pumps and / or Venturi nozzles generating the third gas stream have a common inlet nozzle, then this is regarded as extremely promising. The jet pumps and / or Venturi nozzles are thus connected via a common inlet nozzle, wherein, for example, two jet pumps and / or Venturi nozzles can be connected to one another via an inlet nozzle, which can lie between them. As a result, it is conceivable that the suctioning effect is increased and thus the pressure already reduced compared with the ambient pressure is further reduced to a high degree.

Ist in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Strömungsrichtung des dritten Gasstromes im Wesentlichen orthogonal zu der Strömungsrichtung des ersten Gasstromes und des zweiten Gasstromes gerichtet, so kann dies als überaus vorteilhaft angesehen werden. Eine diesen im Wesentlichen orthogonal zu dem ersten und/oder zweiten Gasstrom erzeugende Einzeldüse, welche ebenso Teil der Düsenanordnung sein kann, würde folglich ebenso im Wesentlichen orthogonal zu den den ersten und/oder zweiten Gasstrom erzeugenden Einzeldüsen angeordnet sein. Ein möglicherweise begrenzter Bauraum könnte aufgrund dessen effektiv genutzt werden. In a further development of the method according to the invention, the flow direction of the third gas stream is directed substantially orthogonal to the flow direction of the first gas stream and the second gas stream, this can be considered to be extremely advantageous. Consequently, a single nozzle which produces this essentially orthogonally to the first and / or second gas stream and which may likewise be part of the nozzle arrangement would likewise be arranged essentially orthogonal to the individual nozzles which generate the first and / or second gas stream. A possibly limited space could be used effectively because of this.

Als weithin gewinnbringend stellt sich eine Weiterbildung der Erfindung dar, wenn zur Abschattung zumindest der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Gasströme voneinander eine oder mehrere Blenden verwendet werden, wobei diese Blenden in Strömungsrichtung des ersten und/oder zweiten Gasstromes vor dem Auftreffbereich des Laserstrahles angeordnet sind. Die Gasströme könnten hierdurch überaus effektiv mittels dieser Blenden voneinander getrennt und eine Durchsetzung der Gasströme untereinander vermindert werden. Unter anderem könnte zudem eine Minderung eines Eintrittes des ersten und/oder zweiten Gasstromes in die den Eintritt des dritten Gasstromes in die Düsenanordnung ermöglichende Einzeldüse und/oder Eintrittsdüse bewirkt werden. A further development of the invention is found to be of great advantage if one or more diaphragms are used for shading at least the first and / or second and / or third gas flows from one another, these diaphragms being arranged in the flow direction of the first and / or second gas flow upstream of the impact area of the diaphragm Laser beam are arranged. The gas streams could thereby be very effectively separated from one another by means of these diaphragms and an enforcement of the gas streams with each other can be reduced. Among other things, a reduction of an entry of the first and / or second gas stream into the individual nozzle and / or inlet nozzle enabling the inlet of the third gas stream into the nozzle arrangement could also be effected.

Äußerst praxisgerecht ist es überdies, wenn die Blende oder Blenden ein Teilelement oder Teilelemente der Düsenanordnung bilden. Die Blende oder die Blenden könnten somit vorteilhaft mit den Düsen der Düsenanordnung quasi in einem gemeinsamen Gehäuse vorliegen und somit eine kompakte Anordnung der Düsen und Blenden ermöglicht werden. Moreover, it is extremely practical if the diaphragm or diaphragms form a partial element or partial elements of the nozzle arrangement. The diaphragm or diaphragms could thus advantageously be present with the nozzles of the nozzle arrangement quasi in a common housing and thus a compact arrangement of the nozzles and diaphragms are made possible.

Verwirklicht die den Eintritt des dritten Gasstromes ermöglichende Einzeldüse der Düsenanordnung die Funktion der Blende, dann wäre es mit hoher Rentabilität möglich, auf ein zusätzliches Bauteil wie die Blende zu verzichten und in einfacher Weise ebensolch eine Einzeldüse zur Abschattung bzw. Separierung der Gasströme voneinander zu verwenden. Eine solche als Blende verwendete Einzeldüse könnte im Wesentlichen orthogonal zu den den ersten und/oder zweiten Gasstrom erzeugenden Einzeldüsen ausgerichtet und inmitten diesen anordnet sein. Realizes the entry of the third gas stream permitting individual nozzle of the nozzle assembly, the function of the aperture, then it would be possible with high profitability to dispense with an additional component such as the aperture and simply to use a single nozzle for shading or separation of the gas streams from each other , Such a single nozzle used as a diaphragm could be aligned substantially orthogonal to the individual and the first and / or second gas stream generating individual nozzles and be arranged in the middle.

In einer vielversprechenden Ausführungsform der Erfindung wird mittels eines oder mehrerer weiterer Gasströme eine Strömungsgeschwindigkeit des ersten Gasstromes und/oder des zweiten Gasstromes erhöht, wobei die Strömungsrichtung der weiteren Gasströme gegenüber der Strömungsrichtung des ersten Gasstromes und des zweiten Gasstromes abgewinkelt ist. Folglich ist es möglich, bei nicht ausreichend hoher, erzeugbarer Strömungsgeschwindigkeit des ersten und/oder zweiten Gasstromes diese Strömungsgeschwindigkeit mittels einer Einwirkung der weiteren Gasströme zu erhöhen. Diese weiteren Gasströme könnten ebenso mittels Einzeldüsen erzeugt werden, welche in einer Winkelstellung zu den den ersten und/oder zweiten und/oder dritten Gasstrom erzeugenden Einzeldüsen angeordnet sind. Denkbar ist darüber hinaus, dass diese Einzeldüsen Teil der Düsenanordnung sind. Aufgrund der gewinkelten Strömungsrichtung der weiteren Gasströme kann praxisgerecht eine möglicherweise entstehende Kollision verschiedener Einzeldüsen innerhalb eines bestimmt gestalteten Bauraumes verhindert werden. In a promising embodiment of the invention, a flow velocity of the first gas stream and / or the second gas stream is increased by means of one or more further gas streams, wherein the flow direction of the further gas streams is angled relative to the flow direction of the first gas stream and the second gas stream. Consequently, it is possible to increase this flow rate by means of an action of the further gas flows at not sufficiently high, producible flow velocity of the first and / or second gas stream. These further gas streams could also be generated by means of individual nozzles, which are arranged in an angular position to the individual nozzles producing the first and / or second and / or third gas stream. It is also conceivable that these individual nozzles are part of the nozzle assembly. Due to the angled flow direction of the further gas streams, a possibly resulting collision of different individual nozzles within a design space designed in a specific manner can practically be prevented.

Im Rahmen des Verfahrens stellt es sich weiterhin als äußerst zweckmäßig dar, wenn das den ersten Gasstrom und/oder den zweiten Gasstrom und/oder die weiteren Gasströme bildende Medium ein gekühltes und/oder getrocknetes, gasförmiges Medium und/oder gasförmiges Medium mit höherer Dichte ist. Ein gekühltes Medium kann dabei ein Medium mit einer Temperatur geringer als die bei dem Verfahren vorherrschende Umgebungstemperatur sein. Als ein getrocknetes, gasförmiges Medium kann ein gasförmiges Medium verstanden werden, welches eine geringe Feuchte, ergo einen geringen Wasserdampfanteil aufweist. In the context of the method, it is furthermore found to be extremely expedient if the medium forming the first gas stream and / or the second gas stream and / or the further gas streams is a cooled and / or dried, gaseous medium and / or gaseous medium with higher density , A cooled medium may be a medium having a temperature less than the ambient temperature prevailing in the process. As a dried, gaseous medium, a gaseous medium can be understood which has a low moisture content, ergo a low water vapor content.

Zudem zeigt es sich als überaus vorteilhaft, wenn mittels eines in direkter Nähe zum Auftreffbereich des Laserstrahles erzeugten Absauggasstromes während des Verfahrens entstehende Abprodukte aus dem Auftreffbereich des Laserstrahles entfernt werden. Die Strömungsrichtung des Absauggasstromes kann dabei im Wesentlichen gleichgerichtet zu der Strömungsrichtung des ersten und/oder zweiten Gasstromes liegen. Weiterhin ist es möglich, dass dieser Absauggasstrom mittels einer in Strömungsrichtung hinter dem Auftreffbereich des Laserstahles liegenden, Absaugvorrichtung erzeugt wird. Die während des Verfahrens entstehenden Abprodukte können beispielsweise Schmauch und/oder Metalldampf sein. In addition, it is found to be extremely advantageous if by means of a suction gas stream generated in the direct vicinity of the impact area of the laser beam during the process, waste products are removed from the impact area of the laser beam. The flow direction of the suction gas stream may be substantially rectified to the flow direction of the first and / or second gas stream. Furthermore, it is possible for this suction gas stream to be generated by means of a suction device located downstream of the impact area of the laser steel in the flow direction. The waste products produced during the process can be, for example, smoke and / or metal vapor.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a development of the method according to the invention;

2, 3, 4 Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit verschiedener Erzeugung der Gasströme; 2 . 3 . 4 Further developments of the method according to the invention with different generation of the gas streams;

5 eine Abschattung der Gasströme mittels Blenden; 5 a shading of the gas streams by means of diaphragms;

6 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem orthogonalen Strömungsverlauf der Gasströme; 6 a development of the method according to the invention with an orthogonal flow path of the gas streams;

7 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit weiteren Gasströmen. 7 a development of the method according to the invention with further gas streams.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei wird ein Werkstück 1 mittels eines Laserstahles 2 bearbeitet. Der Laserstrahl 2 ist dabei in einem Auftreffbereich 3 des Laserstahles 2 auf das Werkstück 1 zwischen einem ersten Gasstrom 4 und einem zweiten, vornehmlich parallel und beabstandet zu dem ersten Gasstrom 4 verlaufenden Gasstrom 5 positioniert, wobei aufgrund der Strömung dieser Gasströme 4, 5 in dem Auftreffbereich 3 ein gegenüber dem Umgebungsdruck PU geringerer Druck P erzeugt wird. Mittels des dritten erzeugten Gasstromes 7 wird der gegenüber dem Umgebungsdruck PU erzeugte geringere Druck P in dem Auftreffbereich 3 des Laserstrahles 2 weiter verringert. 1 shows a schematic representation of a development of the method according to the invention. This is a workpiece 1 by means of a laser steel 2 processed. The laser beam 2 is in an impact area 3 of the laser steel 2 on the workpiece 1 between a first gas flow 4 and a second, primarily parallel and spaced from the first gas stream 4 extending gas flow 5 positioned, due to the flow of these gas streams 4 . 5 in the impact area 3 a lower pressure P than the ambient pressure PU is generated. By means of the third generated gas stream 7 is the lower pressure P generated in the impact area compared to the ambient pressure PU 3 of the laser beam 2 further reduced.

Die Strömungsrichtung 8 des dritten Gasstromes 7 ist dabei der Strömungsrichtung 6 des ersten Gasstromes 4 und des zweiten Gasstromes 5 entgegengerichtet und der dritte Gasstrom 7 verläuft zwischen dem ersten Gasstrom 4 und dem zweiten Gasstrom 5 in Flucht zu dem Auftreffbereich 3 des Laserstrahles 2. The flow direction 8th of the third gas stream 7 is the flow direction 6 of the first gas stream 4 and the second gas stream 5 opposite and the third gas flow 7 runs between the first gas stream 4 and the second gas stream 5 in flight to the impact area 3 of the laser beam 2 ,

Die Gasströme 4, 5, 7, welche parallel zu einer Werkstückoberfläche 9 des Werkstückes 1 verlaufen, werden mittels einer Düsenanordnung 10 erzeugt, welche den Austritt des ersten Gasstromes 4 und des zweiten Gasstromes 5 sowie den Eintritt des dritten Gasstromes 7 ermöglicht. Die Düsenanordnung 10 ist ferner so ausgebildet, dass alle Gasströme 4, 5, 7 jeweils mittels einer Einzeldüse 11 erzeugt werden. The gas flows 4 . 5 . 7 , which are parallel to a workpiece surface 9 of the workpiece 1 run, are by means of a nozzle assembly 10 generates, which the exit of the first gas flow 4 and the second gas stream 5 and the entry of the third gas stream 7 allows. The nozzle arrangement 10 is further configured so that all gas flows 4 . 5 . 7 each by means of a single nozzle 11 be generated.

In 2, 3 sowie 4 sind jeweils Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei welchen die Düsenanordnung 10 so ausgebildet ist, dass der erste Gasstrom 4 und der zweite Gasstrom 5 sowie der dritte Gasstrom 7 jeweils mittels einer Strahlpumpe 12 erzeugt werden. In 2 . 3 such as 4 In each case embodiments of the method according to the invention are shown, in which the nozzle arrangement 10 is formed so that the first gas stream 4 and the second gas stream 5 and the third gas stream 7 each by means of a jet pump 12 be generated.

In 2 weisen dabei die den dritten Gasstrom 7 erzeugenden Strahlpumpen 12 voneinander getrennte und anliegende Eintrittsdüsen 16 auf, wobei hingegen diese Eintrittsdüsen 16 in 3 voneinander getrennt und beabstandet ausgeführt sind. In 2 have the third gas flow 7 generating jet pumps 12 separate and adjacent inlet nozzles 16 on, however, with these inlet nozzles 16 in 3 are separated from each other and spaced executed.

Im Gegensatz dazu zeigen die in 4 dargestellten, den dritten Gasstrom 7 erzeugenden Strahlpumpen 12 eine gemeinsame Eintrittsdüse 16 auf. In contrast, the in 4 shown, the third gas stream 7 generating jet pumps 12 a common inlet nozzle 16 on.

Die in 5 aufgezeigte Darstellung verdeutlicht, wie zur Abschattung des ersten Gasstromes 4 sowie des zweiten Gasstromes 5 von dem dritten Gasstrom 7 zwei Blenden 13 verwendet werden, wobei diese Blenden 13 in Strömungsrichtung 6 des ersten Gasstromes 4 und zweiten Gasstromes 5 vor dem Auftreffbereich 3 des Laserstrahles 2 angeordnet sind. Die Blenden 13 bilden hierbei Teilelemente der Düsenanordnung 10 und sind beidseitig der den dritten Gasstrom 7 erzeugenden Einzeldüse 11 angeordnet. In the 5 shown representation illustrates how to shadow the first gas stream 4 and the second gas stream 5 from the third gas stream 7 two apertures 13 be used, these diaphragms 13 in the flow direction 6 of the first gas stream 4 and second gas stream 5 before the impact area 3 of the laser beam 2 are arranged. The irises 13 in this case form part of the nozzle arrangement 10 and are on both sides of the third gas stream 7 generating individual nozzle 11 arranged.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Weiterbildung des Verfahrens, in der die Strömungsrichtung 8 des dritten Gasstromes 7 orthogonal zu der Strömungsrichtung 6 des ersten Gasstromes 4 und des zweiten Gasstromes 5 gerichtet ist. Zudem ist die den dritten Gasstrom 7 erzeugende Einzeldüse 11 ebenfalls orthogonal zu den den ersten und zweiten Gasstrom bildenden Einzeldüsen 11 ausgerichtet. Die den Eintritt des dritten Gasstromes 7 ermöglichende Einzeldüse 11 der Düsenanordnung 10 verwirklicht zudem die Funktion der Blende 13. 6 shows a schematic representation of a development of the method in which the flow direction 8th of the third gas stream 7 orthogonal to the flow direction 6 of the first gas stream 4 and the second gas stream 5 is directed. In addition, the third gas stream 7 generating individual nozzle 11 also orthogonal to the first and second gas stream forming individual nozzles 11 aligned. The entry of the third gas stream 7 enabling individual nozzle 11 the nozzle assembly 10 also realizes the function of the aperture 13 ,

7 zeigt weiterhin eine schematische Darstellung einer Weiterbildung, bei welcher mittels zweier weiterer Gasströme 15 die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Gasstromes 4 und des zweiten Gasstromes 5 erhöht wird. Die Strömungsrichtung 14 der weiteren Gasströme 15 ist dabei gegenüber der Strömungsrichtung 6 des ersten Gasstromes 4 und des zweiten Gasstromes 5 abgewinkelt. Die weiteren Gasströme 15 werden mittels Einzeldüsen 11 erzeugt, welche in einer Winkelstellung zu den die Gasströme 4, 5, 7 erzeugenden Einzeldüsen 11 angeordnet sind. Die Einzeldüsen 11 sind hierbei Teil der Düsenanordnung 10. 7 further shows a schematic representation of a development in which by means of two further gas streams 15 the flow rate of the first gas stream 4 and the second gas stream 5 is increased. The flow direction 14 the other gas streams 15 is opposite to the flow direction 6 of the first gas stream 4 and the second gas stream 5 angled. The other gas streams 15 be by means of individual nozzles 11 generated, which in an angular position to the gas streams 4 . 5 . 7 generating individual nozzles 11 are arranged. The individual nozzles 11 are part of the nozzle assembly 10 ,

Das zuvor beschriebene Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Werkstückes mittels eines Laserstahles kann sowohl beim Laserschweißen als auch bevorzugt beim Laserschneiden angewendet werden. Beim Laserschneiden soll Material mittels des Laserstrahls verdampft werden um die verbleibenden Bereiche voneinander zu trennen. Auch hier kann die beschriebene Niederdrucktechnik mit den Düsen eingesetzt werden, um die Verdampfungstemperatur lokal zu senken. Damit kann die notwendige Laserleistung zum Schneiden deutlich reduziert werden oder die Schnittgeschwindigkeiten bei Beibehaltung der Laserleistung erhöht werden. Eine weitere Absenkung der lokalen Temperatur an der Bearbeitungsstelle kann erreicht werden, wenn das gasförmige Medium für die Umströmung ein gekühltes (Temperatur geringer als Umgebungstemperatur an Schweißstelle) und/oder getrocknetes Medium und/oder ein gasförmiges Medium mit höherer Dichte ist. The method described above for machining at least one workpiece by means of a laser steel can be used both in laser welding and preferably in laser cutting. When laser cutting material is to be evaporated by means of the laser beam to separate the remaining areas from each other. Again, the described low pressure technique with the Nozzles are used to lower the evaporation temperature locally. Thus, the necessary laser power for cutting can be significantly reduced or the cutting speeds can be increased while maintaining the laser power. A further reduction of the local temperature at the processing point can be achieved if the gaseous medium for the flow around a cooled (temperature lower than ambient temperature at weld) and / or dried medium and / or a gaseous medium with higher density.

Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet ist das MIG-, MAG- oder WIG-Schweißen oder das Plasma-Metall-Inertgas-Schweißen. Hier brennt ein Lichtbogen von einer Elektrode zum Werkstück, der zum Aufschmelzen der zu verschweißenden Werkstoffe genutzt wird. Ein Schutzgas wird zum Schutz des Schweißbades und des Lichtbogens eingesetzt. Das Schutzgas wird durch die erfindungsgemäße Niederdrucktechnik ersetzt oder zumindest ergänzt. Die Unterdrucktechnik an der Schweißstelle führt zu geringeren notwendigen Schweißströmen und erforderlichen Schweißleistungen, da die Verdampfungstemperatur durch den Niederdruck herabgesetzt wird. Durch die verringerte Schweißleistung kann hier bis zu 25% Energie eingespart werden. Alternativ kann mit gleicher Energie schneller geschweißt werden, so dass eine Taktzeitreduzierung in der Produktion erreicht werden kann. Auch bei diesen Schweißverfahren ist es möglich, den Niederdruckeffekt durch die Nutzung von hohen Strömungsgeschwindigkeiten, gekühlten Strömungsmedien oder Strömungsmedien mit hoher Dichte zusätzlich zu verstärken. Es wird außerdem eine qualitativ hochwertige Schweißnaht erzeugt, da der Lichtbogen gleichmäßiger brennt und damit ein gleichmäßiges Schweißen erfolgt. Ein weiterer Vorteil ist, dass es zu weniger Schweißspritzern und zu vermindertem Niederschlag von Schmauch an den Werkstücken und in der Schweißzelle kommt. Hierdurch wird die Nacharbeit der Werkstücke verringert und der Wartungsbedarf der Schweißzellen reduziert. Another preferred application is MIG, MAG or TIG welding or plasma metal inert gas welding. Here, an arc burns from an electrode to the workpiece, which is used to melt the materials to be welded. An inert gas is used to protect the weld pool and the arc. The protective gas is replaced by the low-pressure technique according to the invention or at least supplemented. The vacuum technology at the weld leads to less necessary welding currents and welding performance, since the evaporation temperature is reduced by the low pressure. The reduced welding power can save up to 25% energy. Alternatively, it is possible to weld faster with the same energy so that cycle time reduction in production can be achieved. Also in these welding processes, it is possible to further enhance the low pressure effect by utilizing high flow rates, cooled flow media or high density flow media. It also creates a high-quality weld, as the arc burns more evenly, resulting in uniform welding. Another advantage is that there are fewer spatters and less precipitation of smuts on the workpieces and in the welding cell. As a result, the rework of the workpieces is reduced and reduces the need for maintenance of the welding cells.

Sowohl beim WIG-Schweißen als auch beim MIG- oder MAG-Schweißen kann ein Schweißzusatzwerkstoff verwendet werden. Beim WIG-Schweißen kann der Zusatzwerkstoff von der den Eintrittsdüsen 16 gegenüberliegenden Seite der Schweißstelle 2 zugeführt werden. Dies erfolgt bevorzugt in einem Winkel von ungefähr 45° gegenüber der Werkstückoberfläche 1. Beim MIG- oder MAG-Schweißen ist der Zusatzwerkstoff Bestandteil des Schweißdrahtes. Both TIG welding and MIG or MAG welding can use a filler metal. In TIG welding, the filler material may be different from the inlet nozzles 16 opposite side of the weld 2 be supplied. This is preferably done at an angle of about 45 ° relative to the workpiece surface 1 , In MIG or MAG welding, the filler material is part of the welding wire.

Beim WIG-Schweißen als auch beim MIG- oder MAG-Schweißen kann eine mögliche Schutzgaszuführung über einen üblichen Schweiß-Brennerkopf erfolgen, der an der Schweißstelle 2 senkrecht auf die Werkstückoberfläche 1 ausgerichtet ist. Das Schutzgas strömt dabei parallel zur Elektrode bzw. parallel zum Schweißdraht auf die Schweißstelle 2. In TIG welding as well as MIG or MAG welding, a possible protective gas supply can be made via a standard welding torch head, which is located at the welding point 2 perpendicular to the workpiece surface 1 is aligned. The protective gas flows parallel to the electrode or parallel to the welding wire on the weld 2 ,

In alternativen Ausgestaltungen kann die Anzahl der Düsen variiert werden. Es können integrierte oder modulare Düsen als Saugstrahldüse oder Venturidüse verwendet werden. Entsprechende Kombinationen sind möglich. In alternative embodiments, the number of nozzles may be varied. Integrated or modular nozzles can be used as suction nozzle or venturi nozzle. Corresponding combinations are possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Werkstück workpiece
22: Laserstahl laser beam
33: Auftreffbereich impingement
44: Gasstrom gas flow
55: Gasstrom gas flow
66: Strömungsrichtung flow direction
77: Gasstrom gas flow
88th: Strömungsrichtung flow direction
99: Werkstückoberfläche Workpiece surface
1010: Düsenanordnung nozzle assembly
1111: Einzeldüse single nozzle
1212: Strahlpumpe jet pump
1313: Blende cover
1414: Strömungsrichtung flow direction
1515: Gasstrom gas flow
1616: Eintrittsdüse inlet nozzle
PP: Druck print
PUPU: Umgebungsdruck ambient pressure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011121420 A1 [0005]
EP 1018395 A2 [0006]

Claims

Method for machining at least one workpiece ( 1 ) by means of a laser steel ( 2 ), wherein the laser beam ( 2 ) at least in one impact area ( 3 ) of the laser steel ( 2 ) on the workpiece ( 1 ) between a first and a second, mainly parallel and spaced apart gas flow ( 4 . 5 ), due to the flow of these gas streams ( 4 . 5 ) in the impact area ( 3 ) relative to an ambient pressure (PU) lower pressure (P) is generated, characterized in that by means of a third generated gas stream ( 7 ) in the impact area ( 3 ) of the laser beam ( 2 ) compared to the ambient pressure (PU) generated lower pressure (P) is further reduced.

Method according to claim 1, characterized in that a flow direction ( 8th ) of the third gas stream ( 7 ) a flow direction ( 6 ) of the first gas stream ( 4 ) and the second gas stream ( 5 ) is directed opposite.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the third gas stream ( 7 ) between the first gas stream ( 4 ) and the second gas stream ( 5 ) in flight to the impact area ( 3 ) of the laser beam ( 2 ) runs.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gas streams ( 4 . 5 . 7 ) parallel to a workpiece surface ( 9 ) of the workpiece ( 1 ).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gas streams ( 4 . 5 . 7 ) by means of a nozzle arrangement ( 10 ) are generated, which the exit of the first gas stream ( 4 ) and the second gas stream ( 5 ) as well as the entry of the third gas stream ( 7 ).

Method according to claim 5, characterized in that the nozzle arrangement ( 10 ) is designed so that at least one gas stream ( 4 . 5 . 7 ) by means of a single nozzle ( 11 ) is produced.

The method of claims 5 or 6, characterized in that the nozzle arrangement ( 10 ) is designed so that the first gas stream ( 4 ) and / or the second gas stream ( 5 ) by means of at least one jet pump ( 12 ) and / or at least one venturi nozzle is generated.

Method according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the nozzle arrangement ( 10 ) is designed so that the third gas stream ( 7 ) by means of at least one jet pump ( 12 ) and / or at least one venturi nozzle is generated.

Method according to claim 8, characterized in that the third gas stream ( 7 ) generating jet pumps ( 12 ) and / or Venturi nozzles separate and spaced or adjacent inlet nozzles ( 16 ) exhibit.

Method according to claim 8, characterized in that the third gas stream ( 7 ) generating jet pumps ( 12 ) and / or Venturi nozzles a common inlet nozzle ( 16 ) exhibit.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flow direction ( 8th ) of the third gas stream ( 7 ) substantially orthogonal to the flow direction ( 6 ) of the first gas stream ( 4 ) and the second gas stream ( 5 ).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that for shadowing at least the first and / or second and / or third gas streams ( 4 . 5 . 7 ) one or more apertures ( 13 ), these diaphragms ( 13 ) in the flow direction ( 6 ) of the first and / or second gas stream ( 4 . 5 ) in front of the impact area ( 3 ) of the laser beam ( 2 ) are arranged.

Method according to claim 12, characterized in that the diaphragm ( 13 ) or aperture ( 13 ) a partial element or partial elements of the nozzle arrangement ( 10 ) form.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inlet of the third gas stream ( 7 ) permitting individual nozzle ( 11 ) of the nozzle arrangement ( 10 ) the function of the aperture ( 13 ) realized.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of one or more further gas streams ( 15 ) a flow velocity of the first gas stream ( 4 ) and / or the second gas stream ( 5 ) is increased, the flow direction ( 14 ) of the further gas streams ( 15 ) with respect to the flow direction ( 6 ) of the first gas stream ( 4 ) and the second gas stream ( 5 ) is angled.

Method for MIG, MAG or TIG welding or plasma metal inert gas welding or laser cutting of at least one workpiece ( 1 ) by means of an arc between a welding electrode and the workpiece surface ( 1 ) or a laser steel ( 2 ), at least in one impact area ( 3 ) the arc or the laser steel ( 2 ) between a first and a second, mainly parallel and spaced apart gas flow ( 4 . 5 ), due to the flow of these gas streams ( 4 . 5 ) by doing Impact area ( 3 ) relative to an ambient pressure (PU) lower pressure (P) is generated, characterized in that by means of a third generated gas stream ( 7 ) in the impact area ( 3 ) compared to the ambient pressure (PU) generated lower pressure (P) is further reduced.