DE2016452B2

DE2016452B2 - Schutzmittel gegen laserstrahlung

Info

Publication number: DE2016452B2
Application number: DE19702016452
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Chem. Dr.rer. nat 8901 Westheim; Wagner Fritz 8906 Gersthofen Dönges
Original assignee: Sigri Elektrographit Gmbh, 8901 Meitingen
Priority date: 1970-04-07
Filing date: 1970-04-07
Publication date: 1977-05-18
Also published as: FR2092012A1; US3720836A; GB1279589A; FR2092012B1; DE2016452A1

Claims

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secgrd — im Brennfleck des Laserstrahls übertragene

Patentansprüche: Energie vorzugsweise parallel zur Folienfläche abgelei

tet wird, wodurch die Energiedichte nicht mehr

L Schutzmittel gegen Laserstrahlung, g e k e η η - ausreicht. Kohlenstoff zu verdampfen,
zeichnet durch aus flexiblen Graphitfolien s Nach einer Aasgestaltung der Erfindung sind auf bestehende Schinne und Anzüge. Werkstücke flexible Graphitfolien, die Ausnehmungen

2. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach An- aufweisen, als Masken angeordnet, so daß nur die spruch !,dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmun- Werkstückteile unterhalb von Ausnehmungen durch gen aufweisende flexible Graphitfolien au? zu Laserbestrahlung abgetragen werden. Die flexiblen bearbeitenden Werkstücken angeordnet sind. io Graphitfolien bestehen nach der Erfindung aus binde-

3. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach An· mittellos verpreßtem expandiertem Graphit, der nach spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß flexible einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch Graphitfolien aus bindemittellos verpreßten expan- eingelagerte Graphitfasern oder -gewebe verstärkt ist
dienen Graphiten bestehen. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen

4. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach An- 15 insbesondere darin, daß Schutzmittel nach der Erfinspruchl und 3, dadurch gekennzeichnet, daß flexible dung durch einfaches Biegen den Formen der zu Graphitfolien mit Graphitfasern oder -geweben schützenden Gegenstände anzupassen sind und der verstärkt sind. Schutz von bewegten Gegenständen und Menschen

durch gewichtsmäßig leichte Schirme oder Anzüge

20 möglich ist Durch erfindungsgemäße Masken wird bei

der Bearbeitung von Werkstücken mit Laserstrahlung

Die Erfindung betrifft ein Schutzmittel gegen vor allem die zur Einrichtung der Laseranordnung kontinuierliche und gepulste Laserstrahlung. erforderliche Zeit vermindert

Laseranordnungen emittieren im Gegensatz zu allen Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft

bisher bekannten Energiequellen die gesamte Leistung 25 beschrieben.

innerhalb eines sehr kleinen öffnungswinkels. Durch Naturgraphit mit einer mittleren Teilchengröße von

Fokussierung der kohärenten Strahlung mit Hilfe 0,1 mm wurde nach einer Behandlung mit Salpetersäure geeigneter optischer Vorrichtungen kann die Leistungs- durch kurzzeitiges Erhitzen auf etwa 800° expandiert dichte darüberhinaus erhöht werden und es wurden und dann ohne Zusatz von Bindemitteln auf einem bereits Leistungsdichten erreicht die um den Faktor 10⁸ 30 Walzwerk zu Folien, deren Stärke 0,1 bis S mm betrug, größer sind, als die mit der Sonnenstrahlung maximal gepreßt Die flexiblen Folien wurden zu rechteckigen erreichbaren Leistungsdichten. Laser sind deshalb Schirmen zugeschnitten und mit Laserlicht bestrahlt «eben der Nachrichtentechnik für die Bearbeitung von Mit einem Kontinuierlichen Kohlendioxid-laser, dessen Feststoffen, z. B. zum Schweißen, Schneiden, Bohren Leistung 100 W und dessen Brennfleckdurchmesser u. dgl. interessant geworden. 35 etwa 1 mm betrugen, waren zur Durchbohrung einer

Die Leistungsdichten von Laserstrahlen von mehr als 0,1 mm starken Folie ca. 3 see erforderlich. Folien mit IO⁷ W/cm² ermöglichen begrenzte Bereich von Werk- einer Stärke von 2 mm konnten mit dieser Laser- Anordstücken auf so hohe Temperaturen zu erhitzen, daß der nung nicht durchlöchert werden.
Stoff explosionsartig verdampft Wegen der hohen Weitere Folien wurden mit einem Rubin-Laser,

Leistungsdichte ist es andererseits schwierig. Menschen, 40 dessen Impuls-Leistung 40 kW betrug, bestrahlt Wäh-Werkzeuge, Apparaturen u. dgl. gegen unbeabsichtigte rend zum Durchlöchern einer 2 mm starken Folie 3 bis oder auch beabsichtigte Laserbestrahlung zu schützen.

5 Impulse erforderlich waren, gelang es nicht, in Folien Die bekanntgewordenen Schutzmittel gegen Laser- mit einer Stärke von 5 mm Löcher herzustellen. Die strahlung sind aus hochschmelzenden Metallen oder Folien wiesen nach der Bestrahlung lediglich kleinere, keramischen Stoffen bestehende starre Wände, die 45 blasenartige Wölbungen an der Oberfläche auf.
wegen ihres großen Gewichtes schwer zu handhaben Eine 5 mm starke Folie wurde dann mit einer feinen

■ind und sich zum Schutz von beweglichen Objekten Nadel durchbohrt auf einem Lagerstein aus Rubin nicht eignen. angeordnet und mit der gleichen Leistung erneut

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe bestrahlt Dabei verdampfte der Rubin in Verlängerung fugrunde, Menschen Werkzeuge, Apparaturen u.dgl. 50 der Bohrung, wodurch ein glatter,dem Bohningsdurchmit nichtstarren, gewichtsmäßig leichten Anordnungen messer entsprechender Durchbruch entstand,
gegen Laserbestrahlung zu schützen. Wirkungsvolle Zum Schutz von größeren Werkstücken und Appara-Schutzmittel gegen Laserbestrahlungen sind nach der türen erwies es sich als vorteilhaft die erfindungsgemä-Erfindung aus flexiblen Graphitfolien bestehende Ben Folien durch Graphitfasern oder Graphitgewebe Schirme und Anzüge. Die überraschende Wirkung von 55 mechanisch zu verstärken. Zur Herstellung von trfindungsgemäßen Schutzmitteln beruht vermutlich verstärkten Folien nach der Erfindung werden auf mit darauf, daß ab Folge der Anisotropie von Graphitic- Kunstharzen, z. B. Furanharz oder Phenolformaldehydlien — die Wärmeleitfähigkeit bei Zimmertemperatur harzen, beschichtete Graphitfasern oder -geweben beträgt in der Folienebene 10 bis 20W/secgrd, expandierte Graphite ein-oder vorzugsweise zweiseitig senkrecht zu Folienebene weniger als 0,1 W/ 60 gewälzt oder gepreßt