DE102017108263A1

DE102017108263A1 - Kombinierte Bearbeitung durch flüssigkeitsgeführtes Lasern und Funkenerodieren

Info

Publication number: DE102017108263A1
Application number: DE102017108263.8A
Authority: DE
Inventors: Zhaoli Hu; Abe Denis Darling; Shamgar Elijah McDowell; Douglas Anthony Serieno
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: Synova SA Ch
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2017-11-09
Also published as: CN107344258B; US20170320163A1; CN107344258A; JP2017205866A; JP6986851B2; US11065715B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein System, Verfahren und resultierendes Werkstück unter Kombination einer flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitung und Funkenerosionsbearbeitung zur Erzeugung eines gemeinsamen Merkmals bereit. Das Werkstück wird in einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers positioniert und durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung bearbeitet, um ein Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu erzeugen. Das Werkstück wird anschließend in einer Funkenerosionsbearbeitungs(EDM)-Vorrichtung positioniert, so dass eine Elektrode der EDM-Vorrichtung in der Nähe des Zwischenmerkmals wirksam positioniert ist, und unter Verwendung der EDM-Vorrichtung bearbeitet, um das Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu modifizieren, um das vollendete gemeinsame Merkmal in dem Werkstück zu erzeugen.

Description

HINTERGRUND
Die Offenbarung betrifft allgemein die maschinelle Bearbeitung eines Metallwerkstücks und insbesondere den Einsatz von flüssigkeitsgeführten Laser- und Funkenerosions-Bearbeitungswerkzeugen an einem gemeinsamen Werkstück.
Industrielle Zerspanungswerkzeuge, die einen hochenergetischen Laserstrahl mit einem fokussierten Strahl einer transparenten Flüssigkeit, wie etwa Wasser, kombinieren, sind seit etlichen Jahren im Einsatz. Diese Systeme weisen allgemein einen Laser und eine Strahlführung, die den Laserstrahl liefern, ein Optikmodul zur steuerbaren Fokussierung des Lasers, eine Koppelanordnung zur Kopplung des Lasers mit einem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl und eine Auslassdüse auf. Flüssigkeitsgeführte Laser sind bei einer maschinellen Bearbeitung sehr harter Materialien wirkungsvoll, können jedoch Beschränkungen hinsichtlich der Tiefe beim Bohren kleiner Löcher und Löcher ohne direkte Sichtverbindung haben.
Industrielle Zerspanungswerkzeuge, die auf elektroerosiver Bearbeitung (EDM, Funkenerosion) basieren, werden ebenfalls für die maschinelle Bearbeitung verschiedener Werkstücke, einschließlich schwer zu bearbeitender Materialien, wie gehärteter Stähle und Legierungen, auch seit vielen Jahren verwendet. Die EDM verwendet eine Elektrode, um eine elektrische Entladung oder einen elektrischen Funken zu einem Werkstück zu erzeugen, die bzw. der, im Allgemeinen mit der Unterstützung eines dielektrischen Fluids, kleine Mengen eines Materials entfernt. Eine Anwendung der EDM ist das Bohren von Reihen von kleinen Löchern in den Vorder- und/oder Hinterkanten von Turbinenlaufschaufeln. Die sehr harten Legierungen, die in Turbinenlaufschaufeln verwendet werden, machen eine herkömmliche maschinelle Herstellung von Löchern mit hohem Querschnittsverhältnis äußerst schwierig. EDM-Bohren kann ein schnelles Bohren kleiner, tiefer Löcher in derartigen Materialien ermöglichen. Jedoch weist EDM Beschränkungen hinsichtlich der Effizienz und der Genauigkeit für kleine und komplexe Merkmale sowie eine Schwierigkeit bei der Abtragung der Wärmedämmschicht (TBC) auf Turbinenlaufschaufeln und ähnlichen Werkstücken, die TBCs verwenden, auf.
KURZBESCHREIBUNG
Ein erster Aspekt dieser Offenbarung ergibt ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks. Das Verfahren weist ein Positionieren des Werkstücks in einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers und Verwenden des flüssigkeitsgeführten Lasers, um das Werkstück mit dem flüssigkeitsgeführten Laser zu bearbeiten, um wenigstens ein Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu erzeugen, auf. Das Werkstück wird anschließend in einer Funkenerosionsbearbeitungs(EDM)-Vorrichtung positioniert, und eine Elektrode der EDM-Vorrichtung wird in der Nähe des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück betriebsmäßig positioniert. Anschließend wird eine funkenerosive Bearbeitung an dem Werkstück unter Verwendung der EDM-Vorrichtung verwendet, um das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu modifizieren, um wenigstens ein fertiggestelltes Merkmal in dem Werkstück zu erzeugen.
In dem zuvor erwähnten Verfahren kann das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück ein Loch mit einer Zwischentiefe sein, das durch den flüssigkeitsgeführten Laser während des flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitungsschritts erzeugt wird, und die EDM-Vorrichtung kann das Loch bis auf eine fertiggestellte Tiefe in dem funkenerosiven Bearbeitungsschritt modifizieren, um das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück zu erzeugen.
Insbesondere kann die Zwischentiefe kleiner als eine EDM-Effizienzschwelle sein, und die fertiggestellte Tiefe kann größer als die EDM-Effizienzschwelle sein.
In jedem beliebigen vorstehend erwähnten Verfahren kann die Elektrode der EDM-Vorrichtung während des funkenerosiven Bearbeitungsschrittes innerhalb des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück betriebsmäßig positioniert sein.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Verfahrens kann der Schneidpfad des flüssigkeitsgeführten Lasers eine gerade Linie sein, und die Elektrode der EDM-Vorrichtung kann gekrümmt sein, wodurch das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück einen ersten Abschnitt, der einem geraden Pfad folgt, und einen zweiten Abschnitt enthalten kann, der einem gekrümmten Pfad folgt.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Verfahrens kann das Werkstück ein Basismaterial und eine Wärmedämmbeschichtung mit einer Beschichtungstiefe enthalten, wobei das Zwischenmerkmal tiefer sein kann als die Beschichtungstiefe, und der funkenerosive Bearbeitungsschritt kann nur das Basismaterial entfernen.
In jedem beliebigen vorstehend erwähnten Verfahren kann das Werkstück eine Turbinenlaufschaufel sein, und das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal kann mehrere Dosierlöcher sein.
Außerdem kann das Werkstück mehrere fertiggestellte Merkmale enthalten, und ein Teil der mehreren fertigen Merkmale kann nur unter Verwendung der flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitung erzeugt werden, wobei der Teil der mehreren fertiggestellten Merkmale aus einer Diffusorgestalt und mehreren Beschichtungskollektoren ausgewählt sein kann.
Ein zweiter Aspekt der Offenbarung ergibt ein Werkstück, das durch eine Kombination aus Bearbeitung mit flüssigkeitsgeführtem Laser und EDM-Bearbeitung bearbeitet worden ist. Das Werkstück weist ein Basismaterial und wenigstens ein fertiges Merkmal in dem Basismaterial auf. Die fertiggestellten Merkmale werden erzeugt, indem das Werkstück in einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers positioniert wird, wobei der flüssigkeitsgeführte Laser das Werkstück bearbeitet, um wenigstens ein Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu schaffen, das Werkstück in einer EDM-Vorrichtung positioniert wird und das Werkstück unter Verwendung der EDM-Vorrichtung funkenerosiv bearbeitet wird, um das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu modifizieren, um das wenigstens eine fertige Merkmal in dem Werkstück zu schaffen. Für die funkenerosive Bearbeitung wird eine Elektrode der EDM-Vorrichtung in der Nähe des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück betriebsmäßig positioniert.
Das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück kann ein Loch mit einer Zwischentiefe sein, die durch den flüssigkeitsgeführten Laser während des flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitungsschrittes erzeugt wird, und die EDM-Vorrichtung kann das Loch in dem funkenerosiven Bearbeitungsschritt bis auf eine fertige Tiefe modifizieren, um das wenigstens eine fertige Merkmal in dem Werkstück zu schaffen.
Insbesondere kann die Zwischentiefe geringer sein als eine EDM-Effizienzschwelle, und die fertige Tiefe kann größer sein als die EDM-Effizienzschwelle.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Werkstücks kann das wenigstens eine fertige Merkmal in dem Werkstück einen ersten Abschnitt, der einem geraden Pfad folgt, und einen zweiten Abschnitt enthalten, der einem gekrümmten Pfad folgt.
In einigen Ausführungsformen kann jedes beliebige vorstehend erwähnte Werkstück ferner eine Wärmedämmbeschichtung mit einer Beschichtungstiefe aufweisen, wobei das Zwischenmerkmal tiefer als die Beschichtungstiefe sein kann und der funkenerosive Bearbeitungsschritt nur das Basismaterial entfernen kann.
In bevorzugten Ausführungsformen kann jedes beliebige vorstehend erwähnte Werkstück eine Turbinenlaufschaufel sein, und das wenigstens eine fertige Merkmal kann mehrere Dosierlöcher sein.
Zusätzlich kann das Werkstück ferner wenigstens ein nicht durch EDM fertiggestelltes Merkmal aufweisen, das nur unter Verwendung der flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitung geschaffen wird, wobei das wenigstens eine nicht durch EDM fertiggestellte Merkmal aus einer Diffusorgestalt und mehreren Beschichtungskollektoren ausgewählt sein kann.
Ein dritter Aspekt der Offenbarung ergibt ein System zur Kombination einer flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung und einer EDM-Vorrichtung. Das System weist eine flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung mit einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers und eine EDM-Vorrichtung mit einer Elektrode auf. Weiter weist es ein erstes Positionierungssystem zur Positionierung eines Werkstücks in dem Schneidpfad des flüssigkeitsgeführten Lasers zur Erzeugung wenigstens eines Zwischenmerkmals durch Bearbeitung des Werkstücks mit der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung und ein zweites Positionierungssystem zur Positionierung des Werkstücks in einer derartigen Weise auf, dass die Elektrode der EDM-Vorrichtung in der Nähe des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück betriebsmäßig positioniert wird, um das wenigstens eine Zwischenmerkmal zu modifizieren, um wenigstens ein fertiggestelltes Merkmal in dem Werkstück zu schaffen. Das Werkstück wird zwischen dem ersten Positionierungssystem und dem zweiten Positionierungssystem mit einer gemeinsamen Referenz übertragen, die durch das erste Positionierungssystem und das zweite Positionierungssystem zu verwenden ist, um eine Ausrichtung zwischen dem wenigstens einen Zwischenmerkmal und dem wenigstens einen fertiggestellten Merkmal in dem Werkstück zu erzielen.
Das zuvor erwähnte System kann ferner gemeinsame Konstruktionsdaten aufweisen, die zu der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung, der EDM-Vorrichtung, dem ersten Positionierungssystem und dem zweiten Positionierungssystem geliefert werden, wobei das erste Positionierungssystem und die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten herstellen können und das zweite Positionierungssystem und die EDM-Vorrichtung das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten herstellen können.
Zusätzlich kann das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück ein Loch sein, und die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung kann das Loch bis auf eine Zwischentiefe bearbeiten, und die EDM-Vorrichtung kann das Loch bis auf eine fertiggestellte Tiefe bearbeiten, um das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten zu schaffen.
Weiter zusätzlich oder als eine Alternative kann das Werkstück ferner ein Basismaterial und eine Wärmedämmbeschichtung mit einer Beschichtungstiefe aufweisen, wobei die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung das wenigstens eine Zwischenmerkmal bis auf eine Tiefe herstellen kann, die größer ist als die Beschichtungstiefe, und wobei die EDM-Vorrichtung bei der Erzeugung des wenigstens einen fertiggestellten Merkmals in dem Werkstück entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten nur das Basismaterial entfernen kann.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Systems kann der Schneidpfad des flüssigkeitsgeführten Lasers eine gerade Linie sein, und die Elektrode der EDM-Vorrichtung kann gekrümmt sein, wodurch das wenigstens eine fertige Merkmal in dem Werkstück einen ersten Abschnitt, der einem geraden Pfad folgt, und einen zweiten Abschnitt enthalten kann, der einem gekrümmten Pfad folgt.
Die anschaulichen Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind dazu eingerichtet, die hierin beschriebenen Probleme und/oder andere nicht erläuterte Probleme zu lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale dieser Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leichter verständlich, die verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung zeigen, in denen:
1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Bestimmung des Prozesses oder der Prozesse, der bzw. die für jedes Merkmal einer gemeinsamen Konstruktion verwendet wird bzw. werden, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Es sei erwähnt, dass die Zeichnungen der Offenbarung nicht maßstabsgetreu sind. Die Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Offenbarung darstellen und sollten folglich nicht als den Umfang der Offenbarung beschränkend angesehen werden. In den Zeichnungen repräsentieren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente unter den Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben erwähnt, stellt die Offenbarung Verfahren, Systeme und resultierende Werkstücke unter Verwendung von Bearbeitungswerkzeugen zum flüssigkeitsgeführten Lasern und funkenerosiven Bearbeiten an einem gemeinsamen Werkstück bereit. Die flüssigkeitsgeführte Laserbearbeitung weist etliche vorteilhafte Eigenschaften auf. Sie ist zur zuverlässigen Bearbeitung durch Beschichtungslagen, wie beispielsweise Wärmedämmbeschichtungen (TBC), sowie Basismaterialien in der Lage. Sie hinterlässt sehr wenig Umformung und keine Grate und ist in der Lage, Gegenschläge zu vermeiden. Sie kann Löcher mit sehr kleinen Durchmessern mit einer geringen Abschrägung bohren und kann formgestaltete Löcher und Merkmale, wie beispielsweise Diffusoroberflächenformen, Chevrons, quadratisch hineinführende, quadratisch herausführende Formen, etc., herstellen. Sie ist auch hinsichtlich der Abstandsschwankungen von dem Werkzeug zu dem Werkstück toleranter als andere Verfahren. In derzeitigen Implementierungen ist sie für sehr flache Merkmale (< 0,5 Zoll) schneller als funkenerosive Bearbeitung (EDM) und bis zu einiger Schwellentiefe vergleichbar. Jedoch wird bei und oberhalb dieser Schwellentiefe EDM effizienter, und oberhalb einer bestimmten Tiefe wird der flüssigkeitsgeführte Laser untauglich. Ebenso ist der flüssigkeitsgeführte Laser bei kleinen Durchmessern sehr effektiv, jedoch hört oberhalb eines bestimmten Schwellendurchmessers, bei dem EDM effektiver wird, auf, kosteneffektiv zu sein. Zusätzlich zu tiefen oder großen Merkmalen weist EDM einige weitere Leistungsfähigkeiten auf, die durch eine Gestaltung der Elektrode erreicht werden, und sie ist nicht durch einen geraden Laserführungspfad beschränkt.
Durch Kombination dieser Techniken und Werkzeuge können Werkstückkonstruktionen den Wiederöffnungsprozess nach einer Beschichtung erleichtern. Es können Diffusorgestalten und Kühllöcher in einem gemeinsamen Prozess erzeugt werden. Die Konstruktionsflexibilität und -effizienz können durch die Auswahl der effizientesten Kombination aus den Bohrgeschwindigkeits- und Merkmalsformungsfähigkeiten maximiert werden. Unterschiede hinsichtlich der Materialbeschränkungen, Arbeitsabstände und Zugänglichkeit der beiden Techniken können in einigen Kombinationen überwunden werden. Zum Beispiel kann ein flüssigkeitsgeführter Laser zur Bearbeitung in das Basismetall hinein verwendet werden, um zu ermöglichen, dass die EDM genug Platz hat, um bei geringem Risiko einer Berührung der TBC-Oberfläche in ein Merkmal neu ausgerichtet zu werden.
Eine Herausforderung, die in einigen Ausführungsformen der Erfindung bewältigt wird, ist die effektive Kombination aus lasergeführten Laser- und EDM-Techniken an einem gemeinsamen Werkstück und insbesondere die Entwicklung einer gemeinsamen Konstruktion, die die Leistungsfähigkeiten der beiden Techniken für einzelne Merkmale unter Verwendung eines flüssigkeitsgeführten Lasers, um ein Zwischenmerkmal zu erzeugen, und der EDM, um das Merkmal zu vollenden, wirksam einsetzt. Ein Zwischenmerkmal ist ein Merkmal, das die endgültigen Spezifikationen für das fertiggestellte Werkstück nicht erfüllt und stattdessen eine Zwischenspezifikation aufweist, die sich von der Spezifikation des fertiggestellten Merkmals unterscheidet. Zum Beispiel könnte ein Zwischenmerkmal ein Loch sein, das bis auf eine Tiefe von 0,5 Zoll gebohrt wird, einschließlich der Entfernung einer Oberflächenbeschichtungslage mit einem flüssigkeitsgeführten Laser, wobei das fertiggestellte Merkmal ein 1 Zoll großes Loch sein wird, das durch eine EDM-Bearbeitung fertiggestellt wird.
Eine weitere Herausforderung, die in einigen Ausführungsformen der Erfindung bewältigt wird, ist die Schwierigkeit, die Merkmale einer gemeinsamen Konstruktion an gesonderten Maschinen, insbesondere diejenigen Merkmale, die beide Techniken nutzen, genau und effizient auszurichten. Während ein gemeinsames Positionierungssystem, das sowohl mit flüssigkeitsgeführten Laserwerkzeugen als auch mit EDM-Werkzeugen kompatibel ist, möglich sein kann, werden diese Werkzeuge üblicherweise von verschiedenen Herstellern angeboten, und sie können es erfordern, dass das Werkstück zwischen gesonderten Werkzeugen und dedizierten Positionierungssystemen physisch bewegt werden muss.
1 zeigt ein kombiniertes System 100 zur Bearbeitung eines gemeinsamen Werkstücks 102 unter Verwendung einer flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung 110 und einer EDM-Vorrichtung 120. In dem veranschaulichten kombinierten System 100 sind die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 und die EDM-Vorrichtung 120 gesonderte Maschinen mit ihren eigenen Positionssteuerungssystemen, und sie teilen sich nur eine gemeinsame Schnittstelle zu dem Werkstück und die gemeinsame Fähigkeit, sich gegenseitig ergänzende Konstruktionsdaten zu empfangen. In (nicht veranschaulichten) alternativen Konfigurationen kann eine größere Integration zwischen den Komponenten der beiden Vorrichtungen, wie beispielsweise gemeinsame Stufen, Positionssteuerungssysteme, Datensysteme oder Versorgungen, erreicht werden. 1 ist nur ein Blockschaltbild und schließt bewusst viele Details der Vorrichtungen, wie beispielsweise Schaltschränke, Benutzersteuerungen/-schnittstellen und andere Komponenten, die herkömmlicherweise an derartigen kommerziellen Systemen zur Verfügung stehen und für gewöhnliche Fachleute auf dem Gebiet allgemein bekannt sind, aus.
Die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 enthält ein flüssigkeitsgeführtes Lasersystem 120, das Laserenergie von einer Laserquelle 114 und eine Flüssigkeit von einer Flüssigkeitsquelle 116 empfängt. Das flüssigkeitsgeführte Lasersystem 110 fokussiert die Laserenergie von der Laserquelle 114 zu einem Strahl und treibt eine Flüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle 116 durch eine Düse 118, um einen flüssigkeitsgeführten Laserstrahl entlang eines flüssigkeitsgeführten Laserstrahlpfads 119 zu bilden. Die Flüssigkeitssäule, im Allgemeinen ein Wasserstrahl, dient als eine Laserführung, ähnlich den Prinzipien der Faseroptik, und richtet die Laserenergie auf das Werkstück, während sie auch ein bewegtes Medium zur kontinuierlichen Spülung von Schmutz von dem Werkstück bereitstellt. In 1 ist das Werkstück 102 noch nicht in dem flüssigkeitsgeführten Laserpfad 119 positioniert worden, wie dies während der Bearbeitung der Fall sein würde.
Die EDM-Vorrichtung 120 enthält ein EDM-System 122, das eine dielektrische Flüssigkeit von einer Flüssigkeitsquelle 124 und elektrische Energie von einer Energieversorgung 126 empfängt. Das EDM-System 120 führt eine dielektrische Flüssigkeit, im Allgemeinen Wasser, der Oberfläche des Werkstücks zu, während es hochenergetische Impulse durch die Elektrode 128 treibt, um einen Funken zwischen der Elektrode 128 und dem Werkstück zu erzeugen und dadurch Material abzutragen. Dies erfordert eine enge Nähe zwischen der Elektrode 128 und der Stelle an dem Werkstück, die bearbeitet wird. In 1 ist das Werkstück 102 noch nicht in der Nähe der Elektrode 128 positioniert worden, wie dies während der Bearbeitung der Fall sein würde.
Die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 ist mit einer Stufe 130 mit einer Spannvorrichtung 132 zur Positionierung und Halterung des Werkstücks 102 während einer Bearbeitung durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 kompatibel und über eine Schnittstelle verbunden. Die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 und die Stufe 130 werden durch ein computerbasiertes Positionssteuerungssystem 134 im Verhältnis zueinander gehalten und bewegt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Positionssteuerungssystem 134 mit der Stufe 130 und über die Stufe 130 mit dem flüssigkeitsgeführten Lasersystem 112 verbunden. Es sind andere Konfigurationen und gegenseitige Verbindungen möglich. Das Positionssteuerungssystem 134 ist eingerichtet, um das Werkstück mit hoher Präzision in der X-, Y- und Z-Dimension zu positionieren und zu bewegen, wobei X und Y sich allgemein auf die laterale Position des Werkstücks beziehen und Z sich allgemein auf den Abstand von der Düse 118 zu der Zieloberfläche des Werkstücks entlang des flüssigkeitsgeführten Laserpfads 119 bezieht. Es ist zu beachten, dass diese Richtungen relativ sind und in einigen Ausführungsformen es der flüssigkeitsgeführte Laser 112, die Stufe 130 oder die Spannvorrichtung 132 oder jegliche und alle von diesen sein kann bzw. können, die sich durch vertikale und seitliche Betätigung und/oder Drehung in verschiedene Richtungen bewegen, um das Werkstück in Bezug auf den flüssigkeitsgeführte Laserpfad 119 richtig zu positionieren, um die gewünschte Berührungsstelle und -richtung für den gewünschten Merkmalsort, die gewünschte Merkmalsgestalt und -tiefe zu erreichen. In einer Ausführungsform sind die Spannvorrichtung 132 und das Positionssteuerungssystem 134 aus einem Plattformmaschinenpositionierungssystem ausgewählt, das mit mehreren Maschinenwerkzeugen kompatibel ist.
Die EDM-Vorrichtung 120 ist mit einer Stufe 140 mit einer Spannvorrichtung 142 zur Positionierung und Halterung des Werkstücks 102 während einer Bearbeitung durch die EDM-Vorrichtung 120 kompatibel und über eine Schnittstelle verbunden. Die EDM-Vorrichtung 120 und die Stufe 140 werden durch ein computerbasiertes Positionssteuerungssystem 144 im Verhältnis zueinander gehalten und bewegt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Positionssteuerungssystem 144 mit der Stufe 140 und über die Stufe 140 mit dem EDM-System 122 verbunden. Es sind andere Konfigurationen und gegenseitige Verbindungen möglich. Das Positionssteuerungssystem 144 ist eingerichtet, um das Werkstück mit hoher Präzision in der X-, Y- und Z-Dimension zu positionieren und zu bewegen, wobei X und Y sich allgemein auf die laterale Position des Werkstücks beziehen und Z sich allgemein auf den Abstand von der Elektrode 128 zu der Zieloberfläche des Werkstücks bezieht. Es sei zu beachten, dass diese Richtungen relativ sind und in einigen Ausführungsformen es das EDM-System 122, die Stufe 140, die Spannvorrichtung 142 oder jegliche und alle von diesen sein kann bzw. können, die sich durch eine vertikale und seitliche Betätigung und/oder Drehung in verschiedene Richtungen bewegen, um das Werkstück relativ zu der Elektrode 128 richtig zu positionieren, um die gewünschte Berührungsstelle und -richtung für den gewünschten Merkmalsort, die gewünschte Merkmalsgestalt und -tiefe zu erreichen. In einer Ausführungsform sind die Spannvorrichtung 142 und das Positionssteuerungssystem 144 aus einem Plattformmaschinenpositionierungssystem ausgewählt, das mit mehreren Maschinenwerkzeugen kompatibel ist, und es ist die gleiche Art eines Plattformmaschinenpositionierungssystems wie die Spannvorrichtung 132 und das Positionssteuerungssystem 134 für die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110.
Um in der Lage zu sein, Merkmale an demselben Werkstück mit einem hohen Niveau der Kontrolle ihrer relativen Position zu bearbeiten, verwenden einige Ausführungsformen der Erfindung einen gemeinsamen Satz von Konstruktionsdaten 150 und einen Adapter 160 für die Spannvorrichtungen 132 und 142, der an dem Werkstück 102 befestigt ist und eine beständige Referenz zur Positionierung beider Werkzeuge bereitstellt. Zum Beispiel kann jede der Spannvorrichtungen 132 und 142 eine gemeinsame Montagevorrichtung für jede Maschine bereitstellen, und der Adapter 160 kann eine Palette sein, die über den gesamten Bearbeitungsprozess hinweg starr an dem Werkstück 102 befestigt ist und gemeinsam mit dem Werkstück als eine Einheit zwischen den Maschinen verfährt. Der Adapter 160 stellt ein reproduzierbares System zur Lokalisierung kritischer Oberflächen des Werkstücks bereit. In einer Ausführungsform ist der Adapter 160 lösbar an einem Abschnitt des Werkstücks 102 angeklemmt, um das Werkstück in einer starren Weise zu positionieren, und es liefert eine Position des Werkstücks 102 innerhalb des kleinen Arbeitsbereichs des Verfahrbereichs der Maschine. Der Adapter 160 kann eine leichte Anpassung einer unregelmäßigen Werkstückgeometrie an ein Standardformat einer Spanvorrichtung ermöglichen und ist in einigen Ausführungsformen eine kundenspezifische Vorrichtung, die für ein bestimmtes Teil einer Teilefamilie zur wiederholten Verwendung entwickelt wird. Der Adapter 160 liefert eine Standardorientierung und -position des Werkstücks 102, so dass auf der Basis eines gemeinsamen Referenzpunktes an dem Werkstück 102 beide Positionssteuerungssysteme 134, 144 einen gemeinsamen Ausgangspunkt finden, berechnen und die Position des Werkstücks 102 in ihren jeweiligen Maschinen manipulieren können. Zum Beispiel wird das Werkstück 102 in einer Ausführungsform durch das Positionssteuerungssystem 134 für die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 abgetastet, und es wird eine Koordinatenverschiebung berechnet und in den gemeinsamen Konstruktionsdaten 150 aufgezeichnet oder in sonstiger Weise zu dem Positionssteuerungssystem 144 für die EDM-Vorrichtung 120 übertragen.
Für die gemeinsame Referenz (oder gemeinsamen Referenzen), die durch beide Positionssteuerungssysteme 134, 144 verwendet werden kann (können), kann ein gemeinsamer Satz von Konstruktionsdaten bereitgestellt werden, um alle Merkmale und ihre Spezifikation auf eine einzige Werkstückkonstruktion genau abzubilden, selbst wenn zwei gesonderte Maschinen für die tatsächliche Bearbeitung verwendet werden. Sobald diese Merkmale abgebildet sind und ihre relativen Positionen und Spezifikationen für eine gegebene gemeinsame Konstruktion bestimmt sind, kann jedes Merkmal dahingehend beurteilt werden, ob es auf der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung 110, der EDM-Vorrichtung 120 oder einer Kombination von diesen erzeugt werden sollte. Im Falle von Kombinationsmerkmalen wird die Spezifikation in eine Zwischenmerkmalsspezifikation für die erste Vorrichtung, die eingesetzt wird (im Allgemeinen die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110), mit einer Zielposition, -gestalt und -tiefe und eine Endmerkmalsspezifikation aufgeteilt, die die Zielposition, -gestalt und -tiefe für ein Endbearbeitungsmerkmal enthält, das ein fertig bearbeitetes Merkmal mit der gewünschten Spezifikation hervorbringen wird. Sobald die gemeinsamen Konstruktionsdaten 150 generiert sind, können diese gemeinsam mit den gemeinsamen Referenzdaten in komplementäre Sätze von Merkmalsspezifikationen für die jeweiligen Maschinen aufgeteilt werden. Zum Beispiel können die Spezifikationen für den flüssigkeitsgeführten Laser aus den gemeinsamen Konstruktionsdaten 150 eine Anzahl von Merkmalen, die lediglich durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 erzeugt werden, und eine Anzahl von Zwischenmerkmalen enthalten, die durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 zur Vollendung durch die EDM-Vorrichtung 120 erzeugt werden. Die EDM-Spezifikationen aus den gemeinsamen Konstruktionsdaten 150 können eine Anzahl von Merkmalen, die lediglich durch die EDM-Vorrichtung 120 erzeugt werden, und eine Anzahl von Endbearbeitungsmerkmalen enthalten, um von einer Position innerhalb eines Zwischenmerkmals, das durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung 110 erzeugt wird, auszugehen, um das fertiggestellte Merkmal in der gemeinsamen Konstruktion zu vollenden. Es ist zu beachten, dass es für einige Werkstücke und Konstruktionsanwendungen möglich sein kann, die Reihenfolge der flüssigkeitsgeführten Laser-Merkmale und der EDM-Merkmale umzukehren oder kombinierte Merkmale zu haben, die mehrere Iterationen zwischen den beiden Maschinen für die Vollendung erfordern. Zum Beispiel kann es möglich sein, die EDM-Vorrichtung 120 zu verwenden, um ein großes Zwischenmerkmal zu erzeugen, zu der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung 110 zu wechseln, um ein zweites Zwischenmerkmal innerhalb des ersten Zwischenmerkmals mit einer komplexen Gestalt zu erzeugen, anschließend zurück zu der EDM-Vorrichtung 120 zu wechseln, um ein langes Loch innerhalb des zweiten Zwischenmerkmals zu bohren, um ein komplexes fertiggestelltes Merkmal zu erzeugen. In einer Ausführungsform wird die kombinierte Konstruktion für die Konstruktionsdaten 150 und die Aufteilung von Merkmalen in eine Spezifikation für den flüssigkeitsgeführten Laser und EDM-Spezifikationen auf einem gesonderten Konstruktionssystem, wie beispielsweise einem Konstruktionssystem 152, mit einer Fernverbindung zu einem gemeinsamen Repository für die Konstruktionsdaten 150 bewerkstelligt. In einer anderen Ausführungsform werden die Konstruktionsdaten 150 auf dem Konstruktionssystem 152 erzeugt und auf wechselbaren Medien platziert, die mit den Positionssteuerungssystemen 134, 144 kompatibel sind und sich durch den Prozess gemeinsam mit dem Werkstück 102 und dem Adapter 160 bewegen.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200, wie beispielsweise eines Verfahrens, das das kombinierte System 100 aus 1 verwendet. Im Schritt 210 wird der Merkmalskombinationsentwurf für die gemeinsame flüssigkeitsgeführte Laser(LGL)- und EDM-Konstruktion vorbereitet, um alle fertiggestellten Merkmale in dem fertiggestellten Werkstück darzustellen, und jedes Merkmal wird unter Verwendung vielfältiger Konstruktions- und Prozesseffizienzbetrachtungen (siehe 3) durch einen Prozess, wie beispielsweise LGL, EDM oder kombiniertes LGL/EDM, identifiziert. Im Schritt 215 werden Zwischen- und Fertigbearbeitungsmerkmale für jedes Merkmal berechnet, das eine kombinierte LGL/EMD-Bearbeitung erfordert. Im Schritt 220 werden die Konstruktionsdaten, einschließlich der gemeinsamen Referenz, der Nur-LGL-Merkmale und der LGL-Zwischenmerkmale, zu dem Positionssteuerungssystem für die LGL-Vorrichtung geliefert. Im Schritt 230 wird die LGL-Vorrichtung unter Verwendung der gemeinsamen Referenzdaten und des durch das Werkstück und/oder den Adapter gelieferten Referenzpunktes positioniert. Im Schritt 240 werden die Nur-LGL-Merkmale und die LGL-Zwischenmerkmale durch die LGL-Vorrichtung basierend auf den LGL-Konstruktionsdaten und den Positionen und Betriebsspezifikationen, die ausgehend von den LGL-Konstruktionsdaten berechnet werden, der Referenzposition und dem Positionssteuerungssystem für die LGL-Vorrichtung hergestellt. Im Schritt 250 werden die Konstruktionsdaten, einschließlich der gemeinsamen Referenz, der Nur-EDM-Merkmale und der EDM-Endbearbeitungsmerkmale, zu dem Positionssteuerungssystem für die EDM-Vorrichtung geliefert. Im Schritt 260 wird die EDM-Vorrichtung unter Verwendung der gemeinsamen Referenzdaten und des durch das Werkstück und/oder den Adapter bereitgestellten Referenzpunktes positioniert. Im Schritt 270 werden die Nur-EDM-Merkmale und die EDM-Endbearbeitungsmerkmale durch die EDM-Vorrichtung basierend auf den EDM-Konstruktionsdaten und den Positions- und Betriebsspezifikationen, die ausgehend von den EDM-Konstruktionsdaten berechnet werden, der Referenzposition und dem Positionssteuerungssystem für die EDM-Vorrichtung bearbeitet.
3 zeigt eine beispielhafte Tabelle 300 mit Kriterien zur Klassifizierung von Merkmalen in einer Kombinationskonstruktion als Nur-LGL-, Nur-EDM- oder kombinierte LGL/EDM-Merkmale. Dies ist lediglich ein Beispiel, und derartige Konstruktionsbetrachtungen ändern sich im Laufe der Zeit, wenn sich die Maschinen- und Prozessfähigkeiten verändern, sowie in Abhängigkeit von der Art des Werkstücks und vielfältiger spezieller Überlegungen zu dessen Geometrie, Merkmalen, Materialien, Beschichtungen, etc. Diese Kriterien können auch allgemeinere Herstellungseffizienzkriterien, wie beispielsweise die Maschinenverfügbarkeit, -zuverlässigkeit, Merkmalstoleranzen, und andere Gesichtspunkte berücksichtigen. In der Tabelle 300 bezieht sich die erste Datenreihe auf das Vorhandensein einer Beschichtung über dem Basismaterial, was den Einsatz von entweder LGL oder LGL + EDM erfordert, falls eine Beschichtung vorhanden ist. In der zweiten Datenreihe wird die Komplexität der Oberflächenmerkmalsgestalt betrachtet. Es wird eine Komplexitätsschwelle auf der Basis der relativen Leistungsfähigkeiten von LGL gegenüber EDM festgelegt. Für Formen, die über dieser Komplexitätsschwelle liegen, wird LGL oder LGL + EDM benötigt, weil EDM für komplexere Formen nicht leistungsfähig wird. Die Merkmalsgröße, die im Allgemeinen auf den Durchmesser Bezug nimmt, wird in der dritten Datenreihe betrachtet. Es gibt eine EDM-Größenschwelle, unterhalb derer EDM nicht leistungsfähig ist und nur LGL die einzige Option ist. Jedoch gibt es auch eine LGL-Größeneffizienzschwelle, oberhalb derer LGL ein ineffizientes Verfahren ist. Zwischen diesen beiden Schwellen sind LGL, EDM oder LGL + EDM alle Optionen. Oberhalb der LGL-Größeneffizienzschwelle sind Nur-EDM oder LGL + EDM die einzigen Optionen. In der vierten Datenreihe wird die Merkmalstiefe betrachtet. In dem veranschaulichten Beispiel wird nur die Effizienzschwelle zwischen „LGL ist schneller oder gleich“ oder „EDM ist schneller“ betrachtet. In diesem Beispiel bestimmt die Tiefe des Merkmals die Präferenz dafür, welches Verfahren verwendet wird, falls alle drei Optionen zur Verfügung stehen. Kurze Löcher würden nur mit LGL gebohrt werden. Lange Löcher würden nur mit EDM gebohrt werden. Falls jedoch andere Spezifikationen von Merkmalen, wie das Vorhandensein einer Beschichtung oder einer komplexen Oberflächengestalt, vorliegen, würde LGL + EDM bevorzugt werden, wobei das Zwischenmerkmal eine Tiefe in der Nähe der EDM-Effizienzschwelle zum Wechseln zwischen den beiden Prozessen haben würde. Die letzte Datenreihe betrifft den Bohrpfad für ein Merkmal und erfasst das allgemeine Konzept, dass es andere Gesichtspunkte bei den Prozessfähigkeiten geben kann, die die Entscheidungsfindung bestimmen. In diesem Beispiel weist LGL eine längere und verzeihendere Arbeitsabstandsschwelle auf. So kann abhängig von der gesamten Gestalt des Werkstücks, des Positionierungssystem, von Köpfen der jeweiligen Werkzeuge und/oder Strukturen, die verhindern können, dass ein Werkzeug nahe an eine bestimmte Merkmalsstelle gelangt, LGL die einzige Option darstellen. Während EDM eine Nähe erfordert, weisen einige Ausführungsformen auch die Fähigkeit auf, eine geformte Elektrode zu verwenden, um Merkmalsstellen zu erreichen, die mit dem geraden LGL-Strahlpfad schwer zu erreichen sein können. Wenn LGL und EDM kombiniert werden, könnte eine Konstruktion die Verwendung von LGL erwägen, um eine Oberflächenbeschichtung zu entfernen oder ein Merkmal anzufangen, wobei jedoch ein Wechsel zu einer geformten Elektrode in dem EDM benötigt wird, um das Merkmal zu vollenden. Wie oben erwähnt, stellt diese Tabelle nur ein Beispiel dar, und die vollständigen Konstruktionskriterien, die verwendet werden würden, um spezielle Merkmale nur LGL, nur EDM oder kombiniertem LGL/EDM zuzuweisen, sowie die Festlegung der tatsächlichen Spezifikationen der Zwischenmerkmale könnten einen komplexen Prozess darstellen.
Die vorstehenden Zeichnungen zeigen einen Teil der betrieblichen Bearbeitung, die mit verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung im Zusammenhang stehen. Es sollte beachtet werden, dass in einigen alternativen Implementierungen die beschriebenen Handlungen nicht in der beschriebenen Reihenfolge erfolgen können oder in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig oder in der umgekehrten Reihenfolge, abhängig von der umfassten Handlung, erfolgen können.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll für die Offenbarung nicht beschränkend sein. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“ bzw. „das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Kontext nicht deutlich etwas anderes hervorgeht. Es wird ferner verstanden, dass die Ausdrücke „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Gegenwart der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch die Gegenwart oder Hinzunahme einer/eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder deren Gruppen nicht ausschließen.
Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente von allen Mitteln oder Schritt-plus-Funktions-Elementen in den nachstehenden Ansprüchen sollen eine beliebige Struktur, ein beliebiges Material oder eine beliebige Handlung zur Durchführung der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen, wie sie speziell beansprucht sind, umfassen. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist für die Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert worden, ist aber nicht dazu gedacht, erschöpfend oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt zu sein. Es werden sich viele Modifikationen und Veränderungen Fachleuten auf dem Gebiet erschließen, ohne dass von dem Umfang und Rahmen der Offenbarung abgewichen wird. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und um andere Fachleute auf dem Gebiet zu befähigen, die Offenbarung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die spezielle beabsichtigte Verwendung geeignet sind, zu verstehen.
Diese Offenbarung stellt ein System, Verfahren und resultierendes Werkstück unter Kombination einer flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitung und Funkenerosionsbearbeitung zur Erzeugung eines gemeinsamen Merkmals bereit. Das Werkstück wird in einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers positioniert und durch die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung bearbeitet, um ein Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu erzeugen. Das Werkstück wird anschließend in einer Funkenerosionsbearbeitungs(EDM)-Vorrichtung positioniert, so dass eine Elektrode der EDM-Vorrichtung in der Nähe des Zwischenmerkmals wirksam positioniert ist, und unter Verwendung der EDM-Vorrichtung bearbeitet, um das Zwischenmerkmal in dem Werkstück zu modifizieren, um das vollendete gemeinsame Merkmal in dem Werkstück zu erzeugen.
Bezugszeichenliste

100: kombiniertes System
102: Werkstück
110: flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung
112: flüssigkeitsgeführtes Lasersystem
114: Laserquelle
116: Flüssigkeitsquelle
118: Düse
119: flüssigkeitsgeführter Laserpfad
120: EDM-Vorrichtung
122: EDM-System
124: Flüssigkeitsquelle
126: Energieversorgung
128: Elektrode
130: Stufe
132: Spannvorrichtung
134: Positionssteuerungssystem
140: Stufe
142: Spannvorrichtung
144: Positionssteuerungssystem
150: Konstruktionsdaten
152: Konstruktionssystem
160: Adapter
200: beispielhaftes Verfahren
210, 215, 220, 230, 240, 250, 260, 270: Bearbeitungsschritt
300: Tabelle

Claims

Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (102), das aufweist: Positionieren (230) des Werkstücks (102) in einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers; flüssigkeitsgeführtes Laserbearbeiten (240) des Werkstücks (102), um wenigstens ein Zwischenmerkmal in dem Werkstück (102) zu erzeugen; Positionieren (260) des Werkstücks (102) in einer Funkenerosionisbearbeitungs(EDM)-Vorrichtung (120), wobei eine Elektrode der EDM-Vorrichtung (120) in der Nähe des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück betriebsmäßig positioniert wird; und Funkenerosionsbearbeiten (270) des Werkstücks unter Verwendung der EDM-Vorrichtung (120), um das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück (102) zu modifizieren, um wenigstens ein fertiggestelltes Merkmal in dem Werkstück (102) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück (102) ein Loch mit einer Zwischentiefe ist, die durch den flüssigkeitsgeführten Laser (110) während des flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitungsschrittes erzeugt wird, und die EDM-Vorrichtung (120) in dem Funkenerosionsbearbeitungsschritt das Loch bis auf eine fertiggestellte Tiefe modifiziert, um das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück (102) zu erzeugen; wobei die Zwischentiefe vorzugsweise kleiner als eine EDM-Effizienzschwelle ist und die fertiggestellte Tiefe vorzugsweise größer als die EDM-Effizienzschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektrode (128) der EDM-Vorrichtung (120) während des Funkenerosionsbearbeitungsschrittes innerhalb des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück (102) betriebsmäßig positioniert ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schneidpfad des flüssigkeitsgeführten Lasers eine gerade Linie ist und die Elektrode (128) der EDM-Vorrichtung (120) gekrümmt ist, wodurch das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück (102) einen ersten Abschnitt, der einem geraden Pfad folgt, und einen zweiten Abschnitt enthält, der einem gekrümmten Pfad folgt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück ein Basismaterial und eine Wärmedämmbeschichtung mit einer Beschichtungstiefe enthält und wobei das Zwischenmerkmal tiefer ist als die Beschichtungstiefe und der Funkenerosionsbearbeitungsschritt nur das Basismaterial entfernt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück eine Turbinenlaufschaufel ist und das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal eine Mehrzahl von Dosierlöchern ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Werkstück (102) mehrere fertiggestellte Merkmale enthält und ein Teil der mehreren fertiggestellten Merkmale nur unter Verwendung der flüssigkeitsgeführten Laserbearbeitung (112) erzeugt wird, wobei der Teil der mehreren fertiggestellten Merkmale aus einer Diffusorgestalt und mehreren Beschichtungskollektoren ausgewählt ist.
System, das aufweist: eine flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung (110) mit einem Schneidpfad eines flüssigkeitsgeführten Lasers; eine Funkenerosionsbearbeitungs(EDM)-Vorrichtung (120) mit einer Elektrode (128); ein erstes Positionierungssystem zur Positionierung eines Werkstücks in dem Schneidpfad des flüssigkeitsgeführten Lasers zur Erzeugung wenigstens eines Zwischenmerkmals durch Bearbeitung des Werkstücks (102) mit der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung (110); und ein zweites Positionierungssystem zur Positionierung des Werkstücks (102), so dass die Elektrode (128) der EDM-Vorrichtung (120) in der Nähe des wenigstens einen Zwischenmerkmals in dem Werkstück (102) betriebsmäßig positioniert ist, um das wenigstens eine Zwischenmerkmal zu modifizieren, um wenigstens ein fertiggestelltes Merkmal in dem Werkstück (102) zu erzeugen; und wobei das Werkstück (102) zwischen dem ersten Positionierungssystem und dem zweiten Positionierungssystem mit einer gemeinsamen Referenz transferiert wird, die durch das erste Positionierungssystem und das zweite Positionierungssystem zu verwenden ist, um eine Ausrichtung zwischen dem wenigstens einen Zwischenmerkmal und dem wenigstens einen fertiggestellten Merkmal in dem Werkstück (102) zu erzielen.
System nach Anspruch 8, das ferner gemeinsame Konstruktionsdaten aufweist, die der flüssigkeitsgeführten Laservorrichtung (110), der EDM-Vorrichtung (120), dem ersten Positionierungssystem und dem zweiten Positionierungssystem zugeführt werden, wobei das erste Positionierungssystem und die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück (102) entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten herstellen und das zweite Positionierungssystem und die EDM-Vorrichtung das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück (102) entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten (150) herstellen.
System nach Anspruch 9, wobei das wenigstens eine Zwischenmerkmal in dem Werkstück (102) ein Loch ist und die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung (110) das Loch bis zu einer Zwischentiefe herstellt und die EDM-Vorrichtung (120) das Loch bis zu einer fertiggestellten Tiefe herstellt, um das wenigstens eine fertiggestellte Merkmal in dem Werkstück (102) entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten (150) zu erzeugen; und/oder wobei das Werkstück (102) ferner ein Basismaterial und eine Wärmedämmbeschichtung mit einer Beschichtungstiefe aufweist und wobei die flüssigkeitsgeführte Laservorrichtung (110) das wenigstens eine Zwischenmerkmal bis zu einer Tiefe, die größer ist als die Beschichtungstiefe, herstellt und die EDM-Vorrichtung (120) bei der Erzeugung des wenigstens einen fertiggestellten Merkmals in dem Werkstück (102) entsprechend den gemeinsamen Konstruktionsdaten (150) nur das Basismaterial entfernt.