DE19848152B4 - Bearbeitungskopf für eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden oder Bohren, von Werkstücken mit Licht- oder Teilchenstrahlen - Google Patents

Bearbeitungskopf für eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden oder Bohren, von Werkstücken mit Licht- oder Teilchenstrahlen Download PDF

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Abstract

Bearbeitungskopf für eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden oder Bohren, von Werkstücken mit Licht- oder Teilchenstrahlen mit
a) mindestens einer seitlich der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles angeordneten Lavaldüse, aus deren Düsenöffnung ein Prozeßgasstrahl mit Überschallgeschwindigkeit unter einem Winkel zur Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles austritt;
b) einer Umlenkeinrichtung, welche die Strömungsrichtung des Prozeßgasstrahles nach dem Austritt aus der Düsenöffnung so ändert, daß diese einen anderen Winkel mit der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles einschließt, insbesondere zu dieser parallel ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) die Umlenkeinrichtung eine Führungsfläche (14; 114; 214) umfaßt, welche die dem Werkstück (1; 101; 201) zugewandte Begrenzungsfläche der Lavaldüse (11, 12; 111, 112; 211, 212) über die Düsenöffnung (13; 113; 213) hinaus verlängert und in einer bestimmten Entfernung in Strömungsrichtung gesehen hinter der Düsenöffnung (13; 113; 213) einen ersten Knick (15; 115; 215) in Richtung auf das Werkstück (1; 101; 201)...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungsskopf für eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden oder Bohren, von Werkstücken mit Licht- oder Teilchenstrahlen mit
    • a) mindestens einer seitlich der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles angeordneten Lavaldüse, aus deren Düsenöffnung ein Prozeßgasstrahl mit Überschallgeschwindigkeit unter einem Winkel zur Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles austritt;
    • b) einer Umlenkeinrichtung, welche die Strömungsrichtung des Prozeßgasstrahles nach dem Austritt aus der Düsenöffnung so ändert, daß diese einen anderen Winkel mit der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles einschließt, insbesondere zu dieser parallel ist.
  • Im geometrischen Grundaufbau von Bearbeitungsköpfen von Schneidvorrichtungen, die mit energiereichen Strahlen arbeiten, lassen sich zwei Grundkonzeptionen unterscheiden: Bei der sogenannten "konzentrischen Anordnung", die ausschließlich für Laserstrahlen, nicht dagegen für Teilchenstrahlen, in Frage kommt, ist eine einzige Düse für das Prozeßgas vorgesehen, deren Achse mit der Achse des Laserstrahles koaxial ist. Bei dieser Anordnung hat der aus der Düse austretende Prozeßgasstrahl zwar von vornherein die Richtung des Laserstrahles; der Hoch druckbereich des Prozeßgases muß jedoch vom Laser durch Fenster oder Linsen abgetrennt werden. Dies hat optische Nachteile zur Folge, da aufgrund von Erwärmungseffekten die optischen Eigenschaften des Fensters variieren, insbesondere eine unterschiedlich starke Linsenwirkung je nach Erwärmung eintreten kann. Auch die Verschmutzung des Fensters beeinflußt die Linsenwirkung. Durch die Aufheizung des Fensters ergibt sich außerdem eine Leistungsbeschränkung des verwendeten Lasers, die in der Gegend von 10 kW liegt. Das Fenster ist selbst ein teures Element, dessen druckdichte Lagerung aufwendig ist. Zudem droht die Gefahr der Zerstörung des Fensters durch Fehlbedienung, durch zu hohen Gasdruck oder zu hohe Laserleistung, insbesondere bei Verschmutzung des Fensters, schlechter Kühlung oder fehlerhaftem Einbau. Bei der Zerstörung des Fensters kann Gift freigesetzt werden, wodurch das Personal gefährdet und der Bearbeitungskopf und das gesamte Strahlführungssystem kontaminiert werden können.
  • Wenn diese Schwierigkeiten vermieden werden sollen, wird die sogenannte "exzentrische" Anordnung von Düse und Laserstrahl bei Bearbeitungsköpfen verwendet. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß die Düse außerhalb des Licht- oder Teilchenstrahles unter einem spitzen Winkel zu dessen Einfallsachse angeordnet ist. Verwendet man hier nur eine einzige Gasdüse, so trifft der Prozeßgasstrahl schräg auf das Werkstück auf, wodurch der Bearbeitungskopf richtungsabhängig wird. Bei Konturschnitten ist somit eine Nachführung notwendig. Außerdem muß bei einer Abstandsänderung zum Werkstück auch die Düse seitlich verschoben werden, was einen erhöhten Justieraufwand bedeutet.
  • Diese Nachteile wiederum werden durch einen Bearbei tungskopf der eingangs genannten Art vermieden, wie er in der DE 41 18 693 A1 beschrieben ist. Hierzu werden zwei Düsen eingesetzt, die einander exakt diametral, bezogen auf die Achse des einfallenden Licht- oder Teilchenstrahles, gegenüberliegen, wobei der Querschnitt der Düsen zumindest an der Austrittsstelle des Prozeßgases rechteckig ist. Bei dieser Ausgestaltung droht aber, insbesondere wenn die Anordnung sich in der freien Atmosphäre befindet, die Einmischung von Umgebungsluft. Außerdem ist der Aufbau verhältnismäßig kompliziert und nimmt viel Platz ein.
  • In der DE 44 02 000 A1 ist ein Bearbeitungskopf mit einer ringförmigen Düsen und einer Umlenkeinrichtung beschrieben, deren Führungsfläche die ringförmige Düse über eine Düsenöffnung hinaus verlängert. Außerdem weist die Führungsfläche hinter der Düsenöffnung einen Knick auf.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bearbeitungskopf der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Umlenkeinrichtung für den Prozeßgasstrahl einfach, preiswert und raumsparend ist und die Einmischung von Umgebungsluft weitgehend vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenkeinrichtung eine Führungsfläche umfaßt, welche die dem Werkstück zugewandte Begrenzungsfläche der Lavaldüse über die Düsenöffnung hinaus verlängert und in einer bestimmten Entfernung in Strömungsrichtung gesehen hinter der Düsenöffnung einen ersten Knick in Richtung auf das Werkstück aufweist.
  • Die Erfindung macht von einem Phänomen Gebrauch, das theoretisch bei Gasströmungen im Überschallbereich durchaus bekannt ist: Kanten an Flächen, an denen derartige Strömungen vorbeifließen, wirken als Störstelle, welche in der zunächst homogenen Gasströmung einen sogenannten "Verdünnungsfächer" (Prandtl-Mayer-Expansion) entstehen lassen. Dieser Verdünnungsfächer bewirkt eine Richtungsänderung, die mit einer Beschleunigung und einer Dichteabnahme der Strömung verbunden ist. Die Erfindung setzt dieses Phänomen bewußt dazu ein, das Prozeßgas in einem Bearbeitungskopf der eingangs genannten Art aus der ursprünglichen Strömungsrichtung, mit der es die Düsenöffnung verläßt, in eine andere Strömungsrichtung umzulenken, die vorzugsweise einen spitzeren Winkel mit der Achse des einfallenden Licht- oder Teilchenstrahles einschließt oder gar parallel zu dieser ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Umlenkeinrichtung benötigt somit an der der Quelle des Licht- oder Teilchenstrahles zugewandten Seite keine mechanische, "physische" Begrenzungseinrichtung. Deshalb läßt sich der erfindungsgemäße Bearbeitungskopf auch ohne weiteres bei Teilchenstrahlen einsetzen.
  • In der Praxis verläßt eine Überschallgasströmung eine Lavaldüse nicht vollständig homogen; vielmehr gehen von den Begrenzungskanten der Düsenöffnung Verdichtungsfronten aus. Trifft die Verdichtungsfront, die von der freien Kante der Lavaldüsen-Öffnung (also derjenigen, an welche sich nicht die Führungsfläche anschließt) ausgeht, ungünstig auf der Führungsfläche auf, kann hierdurch die Strömung des Prozeßgases so gestört werden, daß sich Ablösungserscheinungen von der Führungswand einstellen. Wenn dies vermieden werden soll, empfiehlt sich eine Ausgestaltung des Bearbeitungskopfes, bei welcher der erste Knick der Führungsfläche an einer Stelle liegt, die von der Düsenöffnung eine Entfernung aufweist, die mindestens gleich oder größer als die Entfernung derjenigen Stelle von der Düsenöffnung ist, an der die von der freien Kante der Düsenöffnung verursachte Verdichtungsfront auf die Führungsfläche auftrifft. Die kritische Auftreffstelle der Verdichtungsfront kann experimentell bestimmt werden. Bei der geschilderten Geometrie werden nachteilige Einflüsse der Verdichtungsfront auf die gewünschte Umlenkung des Prozeßgasstrahles weitestgehend vermieden.
  • Hinter dem ersten Knick in der Führungsfläche ist der Prozeßgasstrahl nicht homogen. In vielen Fällen sollte jedoch an der Auftreffstelle des Prozeßgases auf das Werkstück eine homogene Strömung vorliegen. Wenn dies gewünscht wird, sollte diejenige Ausgestaltung der Erfindung zum Einsatz kommen, bei der die Führungsfläche in einem bestimmten Abstand in Strömungsrichtung gesehen hinter dem ersten Knick einen zweiten Knick in Richtung auf das Werkstück aufweist. An diesem zweiten Knick findet dann eine zweite, zur ersten Umlenkung symmetrische Umlenkung statt, in deren Folge idealerweise die Gasströmung wieder homogen wird.
  • Die Variabilität des Bearbeitungskopfes im Einsatz wird dann besonders groß, wenn der zweite Knick an einer Übergangsstelle zwischen einem feststehenden Bereich der Führungsfläche und einem beweglichen Bereich der Führungsfläche liegt, der an einem verschwenkbaren Leitelement ausgebildet ist. Die Winkelposition dieses Leitelementes läßt sich dann mit Hilfe eines Stellgliedes so verändern, daß der gesamte Umlenkwinkel, den der Prozeßgasstrahl erfährt, innerhalb eines bestimmten Bereiches stufenlos einstellbar ist.
  • In der Praxis treten zwischen dem Prozeßgasstrahl und der Führungsfläche Grenzschichteffekte auf, die insbesondere bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten störend wirken und zu einer Ablösung des Prozeßgasstrahles von der Führungsfläche führen können. In diesem Falle kann es sich empfehlen, zwei Düsen spiegelsymmetrisch zu einer die Einfallsachse des Laser- oder Teilchenstrahles enthaltenden Mittelebene anzuordnen. Die von diesen beiden Düsen erzeugten Gasstrahlen "stützen" sich dann aneinander ab, so daß eine durch Grenzschicht effekte bewirkte Ablösung der Gasstrahlen von den jeweiligen Führungsflächen erst bei sehr viel höheren Geschwindigkeiten erfolgt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
  • 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einzigen Lavaldüse;
  • 2 einen Schnitt, ähnlich der 1, durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei einander gegenüberliegenden Lavaldüsen;
  • 3 einen senkrechten Schnitt, ähnlich den 1 und 2, mit einer Lavaldüse, die ein verstellbares Leitelement aufweist.
  • Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. In dieser ist schematisch ein Werkstück 1 dargestellt, welches von einem Laserstrahl 2 durchschnitten wird. Das Werkstück 1 bewegt sich gegenüber dem Laserstrahl 2 in Richtung des Pfeiles 3. Der Laserstrahl 2 wird durch einen in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Laser erzeugt und durch einen umlenkenden Hohlspiegel 4 auf die Oberfläche des Werkstückes 1 fokussiert. Er erzeugt in dem Werkstück 1 eine Schnittfuge 5.
  • Zum Schutz des Werkstückes 1 und/oder zum Austreiben der Schmelze aus der Schnittfuge 5 wird durch eine Düse 6, die nachfolgend näher beschrieben wird, ein Prozeßgasstrahl 7 erzeugt, der im Bereich unmittelbar oberhalb des Werkstückes 1 parallel zur Achse des Laserstrahles 2 verläuft.
  • Die Düse 6 weist einen Düsenkörper 8 auf, in dem ein Druckraum 9 ausgebildet ist. Der Druckraum 9 steht über eine Zufuhröffnung 10 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Quelle des Prozeßgases in Verbindung. Der Ausgang des Druckraumes 9 ist als Lavaldüse mit einer Verengung 11 und sich einer hieran in Strömungsrichtung anschließenden Erweiterung 12 ausgebildet. Die Erweiterung 12 der Lavaldüse endet an einer Düsenöffnung 13, deren Achse mit der Achse des Laserstrahles 2 einen spitzen Winkel einschließt.
  • Die untere Begrenzungsseite der Lavaldüse, insbesondere von deren Erweiterung 12, wird über die Düsenöffnung 13 hinaus durch eine Führungsfläche 14 fortgesetzt. In einer bestimmten Entfernung in Strömungsrichtung hinter der Düsenöffnung 13 weist die Führungsfläche 14 einen ersten Knick 15 auf, derart, daß die sich hier fortsetzende Führungsfläche 14 einen noch spitzeren Winkel mit der Achse des Laserstrahles 2 einschließt. Die Führungsfläche 14 behält diese Orientierung über eine gewisse Strecke bei, um dann über einen zweiten Knick 16 so abgewinkelt zu werden, daß sie im verbleibenden Bereich etwa parallel zur Achse des Laserstrahles 2 steht.
  • Die Ausgestaltung der Lavaldüse ist "eben". Das heißt, daß die Durchströmungskanäle oberhalb und unterhalb der Zeichenebene von Wänden begrenzt sind, die parallel zur Zeichenebene verlaufen. Die Durchströmungskanäle haben also überall einen rechteckigen Querschnitt.
  • In dem Druckraum 9 des Düsenkörpers 8 wird in an und für sich bekannter Weise ein so hoher Druck des Prozeßgases aufgebaut, daß im Zusammenwirken mit den geometrischen Abmessungen der Lavaldüse aus der Düsenöffnung 13 ein Prozeßgasstrahl 7 mit Überschallgeschwindigkeit austritt. Dieser Prozeßgasstrahl 7 kann in einer ersten Näherung als homogen betrachtet werden. Nach dem Verlassen der Düsenöffnung 13 wird der Prozeßgasstrahl 7 an der Führungsfläche 14 entlanggeleitet, bis er zum ersten Knick 15 gelangt. Hier erfährt der Prozeßgasstrahl 7 eine erste Richtungsänderung, die durch den als Störstelle wirkenden ersten Knick 15 hervorgerufen wird. Dieser führt zu einer Beschleunigung und, hierdurch bedingt, zu einer Dichteabnahme ("Verdünnung"). Es entsteht ein sogenannter "Verdünnungsfächer". Entsprechend der jeweils örtlich eintretenden Geschwindigkeitszunahme sinkt der Druck an den verschiedenen Orten im Prozeßgasstrahl 7. Vernachlässigt man Grenzschichteffekte, so wird an der Führungsfläche 14 der niedrigste Druck erreicht; über den Querschnitt des Prozeßgasstrahles 7 hinweg steigt der Druck bis zu dessen freier oberer Fläche auf Umgebungsdruck an. Durch den Unterdruck an der Führungsfläche 14 saugt sich der Prozeßgasstrahl 7 an der Führungsfläche 14 fest. Die durch den ersten Knick 15 hervorgerufenen Verdünnungscharakteristiken in der Prozeßgasströmung 7 werden an der freien Oberfläche zum ruhenden Umgebungsgas hin als Verdichtungscharakteristiken reflektiert. Diese laufen als gasdynamischer Stoß an einem Punkt der Führungsfläche 14 zusammen, der in einem bestimmten Abstand hinter dem ersten Knick 15 liegt. Dort befindet sich – im Voraus experimentell ermittelt – der zweite Knick 16. An diesem zweiten Knick 16 erfolgt eine weitere Umlenkung des Prozeßgasstrahles 7, die symmetrisch zur ersten, am Knick 15 bewirkten, ist. Hinter dieser zweiten Umlenkung, also in dem praktisch parallel zur Achse des Laserstrahles 2 verlaufenden Bereich der Führungsfläche 14, ist der Prozeßgasstrahl 7 (theoretisch) wieder homogen und die Abströmgeschwindigkeit ist gleich der Anfangsgeschwindigkeit unmittelbar hinter dem Austritt aus der Düsenöffnung 13.
  • Bei einer näheren Betrachtung der tatsächlich ablaufenden Vorgänge stellt man fest, daß an der oberen Austrittskante der Düsenöffnung 13 bereits eine erste Störung des Prozeßgasstrahles 7 stattfindet, so daß dieser nicht mehr vollständig homogen ist. Von dieser oberen Düsenkante läuft ein Verdichtungsstoß auf die gegenüberliegende Führungswand 14 zu. Durch Experimente kann ermittelt werden, an welcher Stelle dieser Verdichtungsstoß auf die Führungswand 14 auftrifft. Der erste Knick 15 in der Führungsfläche 14 darf frühestens an dieser Auftreffstelle oder – in Strömungsrichtung gesehen – hinter dieser Auftreffstelle liegen.
  • Die Umlenkstrecke für den Prozeßgasstrahl 7, die entlang der Führungsfläche 14 verläuft, muß seitlich mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Begrenzungswand versehen sein, die senkrecht zur Strömungsrichtung verläuft. Diese Begrenzungswand muß mit der Führungsfläche 14 druckdicht verbunden sein, damit sich der gewünschte Unterdruck an der Führungsfläche 14 einstellt und es zu keiner Ablösung des Prozeßgasstrahles 7 von der Führungsfläche 14 kommt.
  • Wie die obige Beschreibung und die 1 deutlich machen, kann mit der beschriebenen Düse 6 am Werkstück 1 ein Prozeßgasstrahl 7 erzeugt werden, der trotz der seitlichen, außerhalb der Achse liegenden Düse 6 ohne eine obere, vom Laserstrahl 2 zu durchdringende Begrenzungsfläche, z.B. ein Fenster, parallel zur Achse des Laserstrahles 2 auf das Werkstück 1 auftrifft.
  • Die in 1 dargestellte Düse 6 arbeitet so lange gut, wie Grenzschichteffekte vernachlässigt werden können, die zu einer Ablösung des Prozeßgasstrahles 7 von der Führungsfläche 14 führen würden. Dies ist so lange der Fall, wie die Austrittsgeschwindigkeit des Prozeßgasstrahles 7 aus der Düsenöffnung 13 eine bestimmte Größenordnung nicht übersteigt. Wünscht man eine weitere Erhöhung der Prozeßgasgeschwindigkeit, kann zur Vermeidung von Ablösungseffekten diejenige Ausführungsform eines Bearbeitungskopfes eingesetzt werden, die in 2 dargestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ähnelt sehr stark demjenigen von 1, so daß hierauf Bezug genommen werden kann. Entsprechende Teile werden mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
  • In 2 ist insbesondere aus 1 der Laserstrahl 102 wiederzufinden, der über den umlenkenden Hohlspiegel 104 auf die Schnittfuge 105 des sich in Pfeilrichtung 103 bewegenden Werkstückes 101 fokussiert wird. Die in 2 links dargestellte Düse 106 entspricht in ihrer Bauweise vollständig der Düse 6 von 1. Diametral der Düse 106 gegenüberliegend, also spiegelsymmetrisch zu einer Ebene, die durch die Achse des Laserstrahles 102 verläuft, befindet sich eine zweite Düse 106', die einen zum Prozeßgasstrahl 107 symmetrischen zweiten Gasstrahl 107' erzeugt. Beide Gasstrahlen 107, 107' "stützen" sich aneinander ab, derart, daß Ablösungserscheinungen weitgehend unterdrückt werden können.
  • Es ist nicht erforderlich, daß beide Düsen 106, 106' in 2 mit Prozeßgas betrieben werden. Beispielsweise kann nur die in 2 links liegende Düse 106, die den Arbeitspunkt auf dem Werkstück 1 mit Gas versorgt, Prozeßgas (O2, N2 ...) führen. Die gegenüberliegende Düse 106' dagegen wird mit einem preiswerten Hilfsgas-/Stützgas, z.B. Luft, versorgt.
  • Bei den obigen Ausführungsformen der 1 und 2 lag die Geometrie der Führungsfläche 14 bzw. 114 fest, wodurch der gesamte Umlenkwinkel, den der jeweilige Prozeßgasstrahl 7 bzw. 107 erfährt, im wesentlichen festgelegt war. Dies ist bei dem nachfolgend anhand der 3 beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel anders. Auch dieses ähnelt sehr stark demjenigen von 1, weshalb entsprechende Teile mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 200 gekennzeichnet sind.
  • Auch die in 3 dargestellte Düse 206 weist somit einen Düsenkörper 208, einen Druckraum 209 und eine Lavaldüse 211, 212 auf, deren Austrittsöffnung mit 213 bezeichnet ist. Die untere Begrenzungsfläche der Lavaldüse wird durch die Führungsfläche 214 fortgesetzt, die bei 215 einen ersten Knick aufweist. An der Stelle, an welcher sich bei den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 der zweite Knick 16 bzw. 116 in der Führungsfläche 14 bzw. 114 befindet, ist beim Ausführungsbeispiel von 3 ein Leitelement 220 angelenkt, dessen Winkelposition durch ein Stellglied 221 verändert werden kann. Die dem in 3 nicht dargestellten Laserstrahl zugewandte Fläche des Leitelements 220 bildet somit eine Fortsetzung der Führungsfläche 214, wobei jedoch der Winkel, der an dem zweiten Knick 216 entsteht, variabel ist. Durch Bestimmung der Winkelposition des Leitelementes 220 mit Hilfe des Stellgliedes 221 läßt sich, wie in 3 schematisch angedeutet, der Auftreffwinkel des Prozeßgasstrahles 207 auf das Werkstück 201 zwischen zwei Grenzpositionen beliebig einstellen.

Claims (5)

  1. Bearbeitungskopf für eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden oder Bohren, von Werkstücken mit Licht- oder Teilchenstrahlen mit a) mindestens einer seitlich der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles angeordneten Lavaldüse, aus deren Düsenöffnung ein Prozeßgasstrahl mit Überschallgeschwindigkeit unter einem Winkel zur Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles austritt; b) einer Umlenkeinrichtung, welche die Strömungsrichtung des Prozeßgasstrahles nach dem Austritt aus der Düsenöffnung so ändert, daß diese einen anderen Winkel mit der Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles einschließt, insbesondere zu dieser parallel ist, dadurch gekennzeichnet, daß c) die Umlenkeinrichtung eine Führungsfläche (14; 114; 214) umfaßt, welche die dem Werkstück (1; 101; 201) zugewandte Begrenzungsfläche der Lavaldüse (11, 12; 111, 112; 211, 212) über die Düsenöffnung (13; 113; 213) hinaus verlängert und in einer bestimmten Entfernung in Strömungsrichtung gesehen hinter der Düsenöffnung (13; 113; 213) einen ersten Knick (15; 115; 215) in Richtung auf das Werkstück (1; 101; 201) aufweist.
  2. Bearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Knick (15; 115; 215) der Führungsfläche (14; 114; 214) an einer Stelle liegt, die von der Düsenöffnung (13; 113; 213) eine Entfernung aufweist, die mindestens gleich oder größer als die Entfernung derjenigen Stelle von der Düsenöffnung (13; 113; 213) ist, an der die von der freien Kante der Düsenöffnung (13; 113; 213) verursachte Verdichtungsfront auf die Führungsfläche (14; 114; 214) auftrifft.
  3. Bearbeitungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (14; 114; 214) in einem bestimmten Abstand in Strömungsrichtung gesehen hinter dem ersten Knick (15; 115; 215) einen zweiten Knick (16; 116; 216) in Richtung auf das Werkstück (1; 101; 201) aufweist.
  4. Bearbeitungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Knick (216) an der Übergangsstelle zwischen einem feststehenden Bereich der Führungsfläche (214) und einem beweglichen Bereich der Führungsfläche (214) liegt, der an einem verschwenkbaren Leitelement (220) ausgebildet ist.
  5. Bearbeitungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Düsen (106, 106') spiegelsymmetrisch zu einer die Einfallsachse des Licht- oder Teilchenstrahles (102) enthaltenden Mittelebene angeordnet sind.
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