DE202023107402U1

DE202023107402U1 - Drahtführungsvorrichtung für einen Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen und Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen umfassend die Drahtführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202023107402U1
Application number: DE202023107402.2U
Authority: DE
Original assignee: Precitec GmbH and Co KG
Current assignee: Precitec GmbH and Co KG
Priority date: 2023-12-14
Filing date: 2023-12-14
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2033-12-15

Abstract

Drahtführungsvorrichtung (200) für einen Laserbearbeitungskopf (100) zum Auftragsschweißen mittels eines Laserstrahls (10), die Drahtführungsvorrichtung (200) umfassend:mehrere Führungsteile (210, 220), die nacheinander angeordnet sind, um einen Schweißdraht (2) zu führen, wobei zwei der Führungsteile (210, 220) durch ein Kopplungselement (230) beweglich miteinander gekoppelt sind, wobei ein zweiter Führungsteil (220) der zwei Führungsteile (210, 220) relativ zu einem ersten Führungsteil (210) der zwei Führungsteile (210, 220) verschiebbar und/oder verkippbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drahtführungsvorrichtung für einen Laserbearbeitungskopf, insbesondere einen Laserschweißkopf, zum Auftragsschweißen und einen Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen umfassend die Drahtführungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Drahtführungsvorrichtung mit mehreren Führungsteilen, die beweglich miteinander gekoppelt sind.
Technischer Hintergrund
Laserauftragsschweißen (kurz „Auftragsschweißen“) ist ein additives Herstellungsverfahren, bei dem ein Auftragsmaterial beispielsweise als Draht mittels eines Laserstrahl geschmolzen und mit zumindest einem Werkstück verbunden wird. Ein Laserschweißkopf strahlt einen von einer Laserquelle oder einem Ende einer Laserleitfaser austretenden Laserstrahl auf eine Bearbeitungszone am Werkstück ein. Eine Drahtführungsvorrichtung führt den Draht (auch als Schweißdraht bezeichnet) an der Bearbeitungszone zu. Die Drahtführungsvorrichtung kann am bzw. im Laserbearbeitungskopf angeordnet sein.
Hierbei muss die Drahtführungsvorrichtung gegen Kollisionen mit anderen Gegenständen, beispielsweise mit dem Werkstück selbst oder mit anderen Elementen einer Laserauftragsschweiß-Anlage, geschützt werden. Kollisionen können als unbeabsichtigte Berührungen der Drahtführungsvorrichtung mit anderen Gegenständen, insbesondere der Werkstückoberfläche, betrachtet werden. Der Schutz ist erforderlich, um die Drahtführungsvorrichtung und Laserschweißkopf vor Beschädigungen aufgrund der Kollisionen zu schützen. Herkömmliche Lösungen zum Kollisionsschutz sehen eine Sollbruchstelle an der Drahtführungsvorrichtung vor, die bei einer Kollision bricht und andere Elemente des Laserschweißkopfes oder der Drahtführungsvorrichtung vor einer Beschädigung schützt.
Diese Lösung hat den Nachteil, dass die Sollbruchstelle nach einer Kollision ausgetauscht werden muss. Dieser Austausch erzeugt Kosten und erfordert Zeit, in der der Laserschweißkopf nicht benutzt werden kann. Außerdem erlauben herkömmlichen Drahtführungsvorrichtungen keine Einstellung, insbesondere keine Einstellung der Drahtführungsrichtung und/oder der Drahtausrichtung an bzw. in der Bearbeitungszone.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe, eine verbesserte Drahtführungsvorrichtung für einen Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen und einen Laserbearbeitungskopf mit einer solchen Drahtführungsvorrichtung bereitzustellen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Drahtführungsvorrichtung mit einem verbesserten Kollisionsschutz anzugeben.
Es ist weiter eine Aufgabe, eine Drahtführungsvorrichtung für einen Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen und einen Laserbearbeitungskopf mit einer solchen Drahtführungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Einstellung, insbesondere eine Einstellung einer Drahtführungsrichtung, einer Drahtzuführposition und/oder einer Drahtausrichtung erlaubt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine Sollbruchstelle kein zerstörungsfreier Kollisionsschutz möglich ist, sondern die Drahtführung nach einer Kollision ausgetauscht werden muss. Außerdem beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass herkömmliche Drahtführungsvorrichtungen als starres Bauteil, also ein Bauteil, bei dem alle Elemente fest miteinander verbunden sind, ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass eine Drahtführungsvorrichtung mit (zumindest) zwei reversibel voneinander lösbaren und/oder zueinander beweglich gekoppelten Führungsteilen für den Schweißdraht versehen werden kann. Bei einer Kollision kann sich der kollidierte Teil von dem anderen Teil lösen oder sich bezüglich des anderen Teils auslenken oder verschieben, um eine Beschädigung des Werkstücks und/oder der Drahtführung zu vermeiden. Insbesondere kann ein Element mit einer Sollbruchstelle durch zwei zueinander lösbar und/oder beweglich gekoppelte Führungsteile für den Schweißdraht ersetzt werden. Bei einer Kollision können sich also die Führungsteile relativ zueinander bewegen, ohne dass ein Bruch, d.h. eine irreversible Trennung bzw. Zerstörung, stattfinden muss. Nach der Kollision können die zwei Führungsteile wieder ausgerichtet bzw. aneinandergekoppelt werden. Der Schweißdraht kann einfach nachgeführt und die durch die Relativbewegung bzw. reversible Trennung der Führungsteile gebogene Stelle des Schweißdrahts kann vom Rest des Schweißdrahts abgetrennt werden. Danach kann das Auftragsschweißen unmittelbar wieder aufgenommen werden. Die Dauer, in der das Auftragsschweißen durch die Kollision unterbrochen ist, kann somit wesentlich verkürzt werden. Außerdem können Kosten für den Austausch (von Teilen) der Drahtführung, z.B. von dem Element mit der Sollbruchstelle, eingespart werden. Der Kollisionsschutz erfolgt zerstörungsfrei.
Zumindest eine der Aufgaben wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Drahtführungsvorrichtung für einen Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen mittels eines Laserstrahls angegeben. Die Drahtführungsvorrichtung umfasst mehrere Führungsteile, die nacheinander angeordnet sind, um einen Schweißdraht zu führen. Zwei der mehreren Führungsteile sind durch ein Kopplungselement beweglich miteinander gekoppelt, wobei ein Führungsteil relativ zum anderen Führungsteil verschiebbar und/oder verkippbar ist. Vorzugsweise kann ein zweiter Führungsteil relativ zum ersten Führungsteil verschiebbar und/oder verkippbar und/oder lösbar sein. Der erste Führungsteil kann mit Bezug auf eine Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls und/oder mit Bezug auf eine vorgegebene Drahtführungsrichtung fest angeordnet sein. Beispielsweise kann der erste Führungsteil am Laserbearbeitungskopf, vorzugsweise außen an einem Gehäuse desselben, befestigt sein.
Die Führungsteile können entlang einer Drahtführungsrichtung und/oder entlang der Längsachsen der Führungsteile und/oder entlang der Strahlausbreitungsrichtung hintereinander angeordnet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Laserbearbeitungskopf zum Auftragsschweißen mittels Laserstrahl angegeben, der eine Drahtführungsvorrichtung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst.
Die Aspekte der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere der folgenden optionalen Merkmale aufweisen.
Ein Verschieben oder „verschiebbar“ meint eine translatorische Bewegung entlang einer Richtung, ein Verkippen oder „verkippbar“ meint eine Drehbewegung um eine Drehachse, insbesondere eine Drehachse senkrecht zu einer oder beiden Längsachsen der Führungsteile. „Mit Bezug auf” meint relativ zueinander. „Beweglich miteinander gekoppelte“ Teile meint, dass die Teile in einer Ruheposition eine definierte Ausrichtung relativ zueinander aufweisen, sich aber relativ zueinander in eine ausgelenkte Position bewegen, d.h. insbesondere verkippen und/oder verschieben und/oder lösen, können. Das Halten in der Ruheposition kann durch die Kopplungsvorrichtung bewirkt werden. Die Bewegung kann durch eine äußere Krafteinwirkung auf zumindest einen der Führungsteile hervorgerufen werden, beispielsweise durch eine Berührung dieses Führungsteils durch einen anderen Gegenstand. Die Teile können in der Ruheposition aneinander angrenzend angeordnet sein und sich beim Bewegen voneinander lösen. Mit „lösbar“ ist in der vorliegenden Offenbarung „reversibel lösbar“ gemeint. „Relativ zueinander bewegen“ kann ein Verschieben relativ zueinander und/oder Verkippen relativ zueinander bedeuten. Eine Ausrichtung relativ zueinander umfasst auch die Position relativ zueinander.
Die mehreren Führungselemente können eingerichtet sein, den Schweißdraht entlang einer vorgegebenen Drahtführungsrichtung zu führen. Jeder der Führungsteile kann einen Kanal zum Führen des Schweißdrahts (Führungskanal) aufweisen. Jeder der Führungsteile kann derart angeordnet und/oder ausgebildet sein, dass sich der Führungskanal des jeweiligen Führungselements entlang einer vorgegebenen Drahtführungsrichtung erstreckt. Die Führungskanäle der mehreren Führungsteile können konzentrisch und/oder fluchtend zueinander angeordnet sein, insbesondere in der Ruheposition. Mit anderen Worten können die Führungsteile der Drahtführung in der Ruheposition bzw. Sollposition koaxial zueinander angeordnet sein. Das Verkippen und/oder Verschieben der Führungsteile relativ zueinander kann bedeuten, dass sich die Längsachsen der Führungsteile zueinander verkippen und/oder verschieben. Eine Längsachse eines Führungsteils kann definiert sein als eine Mittellinie der Führungsteils und/oder des Führungskanals des Führungsteils. Die Längsachse eines Führungsteils kann einer Symmetrieachse des Führungsteils entsprechen. Das Verkippen und/oder Verschieben des zweiten Führungsteils kann alternativ oder zusätzlich auch relativ zur Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls erfolgen.
Das Kopplungselement kann eingerichtet sein, um die zwei Führungsteile unter Verwendung einer Haltekraft, insbesondere einer Magnetkraft und/oder einer Federkraft, beweglich, insbesondere lösbar, miteinander zu koppeln. Die Magnetkraft kann auch als magnetische Haltekraft bezeichnet werden. Die Federkraft kann auch als elastische Rückstellkraft bezeichnet werden. Somit kann die Haltekraft die zwei Führungsteile in der Ruheposition halten. Damit kann eine technisch einfache und kostengünstige Möglichkeit geschaffen werden, die zwei Führungsteile in der Ruheposition zu halten. Die Haltekraft kann so gewählt werden, dass sich durch eine Berührung oder Kollision des zweiten Führungsteils mit einem Gegenstand, beispielsweise ein Werkstück oder ein anderes Element, das zweite Führungsteil vom ersten Führungsteil löst und relativ zum ersten Führungsteil verkippt und/oder verschiebt. Die Berührung kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Laserbearbeitungskopf mit der Drahtführungsvorrichtung relativ zum Werkstück bewegt wird. Die Haltekraft kann so gewählt werden, dass sie größer ist als eine Gewichtskraft des zweiten Führungsteils und ggf. daran angeordneter oder befestigter Elemente, wie ein Zwischenrohr und/oder eine Drahtdüse.
Insbesondere kann durch die Kopplungsvorrichtung ein magnetischer und/oder elastischer Kraftschluss zwischen den zwei Führungsteilen bereitgestellt werden.
Das Kopplungselement kann zumindest einen Magneten umfassen, der an einem, am ersten oder am zweiten, der zwei Führungsteile angeordnet, insbesondere daran befestigt, ist und der eingerichtet ist, die zwei Führungsteile beweglich und/oder lösbar miteinander zu koppeln. Die Drahtführungsvorrichtung oder zumindest einer der Führungsteile davon kann aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere magnetischem Edelstahl, bestehen oder dieses umfassen. Insbesondere kann das andere, das zweite oder das erste, der zwei Führungsteile, das ferromagnetische Material umfassen. Dadurch kann auf einfache Weise die Magnetkraft zum Koppeln der zwei Führungsteile bereitgestellt werden. Der Magnet kann die Magnetkraft auf die zwei Führungselement ausüben.
Der zumindest eine Magnet kann rotationssymmetrisch und/oder als Ringmagnet ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Kopplungselement mehrere Magnete umfassen, die symmetrisch, insbesondere drehsymmetrisch, zur Längsachse des ersten Führungsteils und/oder des zweiten Führungsteils und/oder zu einer Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls angeordnet sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Berührung richtungsunabhängig und gleichmäßig zu einer Bewegung der Führungsteile zueinander führt, wodurch ein zuverlässiger Kollisionsschutz sichergestellt wird.
Das Kopplungselement kann einen topfförmigen Bereich umfassen. Der topfförmige Bereich kann am ersten oder zweiten Führungsteil befestigt sein, abhängig davon, an welchem Führungsteil der Magnet befestigt ist. Der Magnet kann innerhalb des topfförmigen Bereichs angeordnet und/oder am topfförmigen Bereich befestigt sein. Mit anderen Worten kann das Kopplungselement als Topfmagnet ausgebildet sein.
Ein Teil der Drahtführungsvorrichtung kann mit dem Kopplungselement oder einem Teil davon einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der zweite Führungsteil mit dem Kopplungselement, insbesondere mit dem topfförmigen Bereich, einstückig ausgebildet sein.
Der zumindest eine Magnet kann die Magnetkraft auch bei einer Temperatur von mehr als 100° C, beispielsweise bei 200° C, behalten. Der zumindest eine Magnet kann Samarium und/oder Kobalt umfassen oder aus einer Samarium-Kobalt-Legierung bestehen oder diese umfassen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Magnet seine Magnetkraft auch bei hohen Temperaturen, wie sie beim Laserauftragsschweißen an der Bearbeitungszone am Werkstück entstehen, behält.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kopplungselement zumindest eine Feder umfassen. Die zumindest eine Feder kann mit jedem der zwei Führungsteile verbunden sein. Die zumindest eine Feder kann die zwei Führungsteile beweglich, d.h. insbesondere verkippbar und/oder verschiebbar und/oder lösbar, miteinander zu koppeln. Die zumindest eine Feder kann als Schraubfeder, insbesondere Druckschraubfeder, oder als Blattfeder ausgebildet sein. Beispielsweise kann im Fall der Schraubfeder ein Ende der Schraubfeder mit dem ersten Führungsteil verbunden sein, und das zweite Ende der Schaubfeder kann mit dem zweiten Führungsteil verbunden sein. Die Feder kann die Federkraft auf die zwei Führungselement ausüben.
Die Drahtführungsvorrichtung kann ferner eine Verstellvorrichtung zum Verstellen bzw. Einstellen einer Drahtzuführposition und/oder Drahtführungsrichtung und/oder Drahtausrichtung umfassen. Die Verstellvorrichtung kann eingerichtet sein, um einen der zumindest zwei Führungsteile relativ zum anderen der zwei Führungsteile in einer Ebene senkrecht zur Drahtführungsrichtung und/oder senkrecht zur Längsachse des Führungsteils und/oder des zweiten Führungsteils und/oder senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls zu verschieben. Vorzugsweise kann die Verstellvorrichtung den zweiten Führungsteil relativ zum ersten Führungsteil verschieben. Mittels der Verstellvorrichtung kann eine Einstellung des Kanals zum Führen des Schweißdrahts und somit einer Position des Drahtes (Drahtzuführposition), insbesondere einer Position des Drahtes bzgl. des Laserbearbeitungskopfes bzw. bzgl. des Laserstrahls, bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine Position und/oder Ausrichtung des Kanals bzw. der Drahtzufuhr eingestellt werden. Durch das Einstellen kann insbesondere sichergestellt werden, dass der Draht stets entlang der vorgegebenen Drahtführungsrichtung, insbesondere konzentrisch zum Laserstrahl, an die Bearbeitungszone geführt wird und/oder an einem vorgegebenen Punkt mit dem Laserstrahl zusammentrifft. Insbesondere kann mittels der Verstellvorrichtung eine Feineinstellung der Drahtzuführposition erfolgen.
Die Verstellvorrichtung kann eine erste Verstelleinheit und eine zweite Verstelleinheit aufweisen. Die erste Verstelleinheit kann eingerichtet sein, um einen der zwei Führungsteile, insbesondere den zweien Führungsteil, relativ zum anderen Führungsteil, insbesondere dem ersten Führungsteil, entlang einer ersten Richtung in der Ebene zu verschieben. Die zweite Verstelleinheit kann eingerichtet sein, um den einen Führungsteile relativ zum anderen Führungsteil entlang einer zweiten Richtung in der Ebene zu verschieben. Die erste Richtung und die zweite Richtung können vorzugsweise senkrecht zueinander sein. Dadurch kann eine flexible Einstellung der Drahtführungsrichtung erfolgen.
Die Verstellvorrichtung, insbesondere jede der ersten Verstelleinheit und der zweiten Verstelleinheit, kann eine Schraube, einen Bolzen und/oder eine Feder umfassen. Mittels dieser Elemente lässt sich eine technisch einfache und einfach bedienbare Verstellung realisieren.
Die Drahtführungsvorrichtung kann ferner ein Zwischenrohr umfassen, wobei ein erstes Ende am zweiten Führungsteil angeordnet oder befestigt ist. Am anderen Ende des Zwischenrohrs kann eine Drahtdüse angeordnet oder befestigt sein. Alternativ kann die Drahtdüse direkt am zweiten Führungsteil angeordnet befestigt sein. Das Zwischenrohr und/oder die Drahtdüse können ebenfalls zum Führen des Schweißdrahts ausgebildet sein, und können ebenfalls einen Kanal zum Führen des Schweißdrahts aufweisen. Die Drahtdüse kann zum Auslassen des Schweißdrahts aus der Drahtführungsvorrichtung eingerichtet sein.
Das Zwischenrohr kann aus Metall, insbesondere Kupfer, bestehen oder kann Metall, insbesondere Kupfer, umfassen. Die Drahtdüse kann aus Metall, insbesondere Kupfer, bestehen oder Metall, insbesondere Kupfer, umfassen. Die Drahtführungsvorrichtung kann ferner einen Isolationsteil zwischen dem zweiten Führungsteil und dem Zwischenrohr oder zwischen dem Zwischenrohr und der Drahtdrüse aufweisen. Der Isolationsteil kann ein Keramikteil sein. Keramik dient zur thermischen Isolation der übrigen Komponenten der Drahtführungsvorrichtung und des Laserbearbeitungskopfes von den Temperaturen an der Bearbeitungszone am Werkstück. Die Drahtdüse und/oder der Isolationsteil können vom Zwischenrohr bzw. vom zweiten Führungsteil abnehmbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Drahtdüse und/oder der Isolationsteil vom Zwischenrohr bzw. vom zweiten Führungsteil ab- und angeschraubt werden.
Der Laserbearbeitungskopf kann ferner eine Detektionsvorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um eine Bewegung, insbesondere ein Verschieben und/oder ein Verkippen, des zweiten Führungsteils relativ um ersten Führungsteil und/oder relativ zur Strahlausbreitungsrichtung zu detektieren. Durch die Detektionsvorrichtung kann eine Kollision der Drahtführungsvorrichtung erkannt werden. Dadurch, dass die Detektion über die Bewegung des zweiten Führungsteils stets relativ zum ersten Führungsteil erfolgt, kann die Kollision effektiv und zuverlässig erkannt werden. Die Detektionsvorrichtung kann eine Lichterzeugungsvorrichtung, eingerichtet zum Erzeugen eines Detektionsstrahls und zum Einstrahlen des Detektionsstrahls auf den zweiten Führungsteil, und ein Lichtempfangsvorrichtung, eingerichtet zum Empfangen und Detektieren eines vom zweiten Führungsteil reflektierten Anteils des Detektionsstrahls, umfassen. Bei dem Strahl kann es sich um einen Detektionslaserstrahl handeln. Basierend auf dem detektierten Anteil des Detektionsstrahls kann die Bewegung des zweiten Führungsteils detektiert werden.
Der Laserbearbeitungskopf kann eingerichtet sein, um den Laserstrahl an eine Bearbeitungszone am Werkstück einzustrahlen. Der Laserbearbeitungskopf kann zumindest ein optisches Element zum Strahlführen und/oder zum Strahlformen aufweisen. Insbesondere kann der Laserbearbeitungskopf eine Fokussieroptik zum Fokussieren des Laserstrahls auf das Werkstück umfassen. Außerdem kann der Laserbearbeitungskopf eine Kollimieroptik zum Kollimieren des Laserstrahls umfassen. Außerdem kann der Laserbearbeitungskopf zumindest eine weitere Optik, beispielsweise ein Axicon und/oder ein Prisma, zum Bilden eines ringförmigen Laserstrahls und/oder zum konzentrischen Einstrahlen des Laserstrahls mit dem Schweißdraht an die Bearbeitungszone am Werkstück umfassen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind anhand der Figuren veranschaulicht und sind nachfolgend im Detail beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Laserbearbeitungskopfes mit einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2A eine schematische Ansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in einer Ruheposition;
2B eine schematische Ansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit einem zweiten Führungsteil in einer ausgelenkten Position;
3 eine schematische Schnittansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 eine schematische Schnittansicht einer Verstellvorrichtung einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
5 eine schematische Schnittansicht einer Kupplungsvorrichtung einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6 eine schematische Ansicht eines Laserbearbeitungskopfes mit einer Drahtführungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden, sofern nicht anders angegeben, für gleiche und gleichwirkende Element dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die in den Figuren gezeigten Richtungen x, y und z sind Koordinatenachsen eines kartesischen Koordinatensystems. Eine Richtung entlang der z-Richtung kann als vertikale Richtung bezeichnet werden und eine Richtung entlang der x- oder y-Richtung kann als horizontale Richtung bezeichnet werden.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Laserbearbeitungskopfes mit einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Der Laserbearbeitungskopf 100 dient insbesondere zum Auftragsschweißen mittels Laserstrahl (Laserauftragsschweißen), und kann daher auch als Laserschweißkopf bezeichnet werden. Beim Laserauftragsschweißen wird Auftragsmaterial als Draht 2 an eine Bearbeitungszone 31 an einem Werkstück 3 geführt. Die Drahtführung erfolgt entlang einer vorgegebenen Drahtführungsrichtung, die sich entlang des Schweißdrahts 2 ändern kann. In 1 verläuft die Drahtführungsrichtung einem Bereich des Schweißdrahts 2 nach Austritt aus einem Gehäuse 140 des Laserbearbeitungskopfes 100 und vor der Bearbeitungszone 31 in vertikaler Richtung. Gleichzeitig wird ein Laserstrahl 10 in die Bearbeitungszone 31 eingestrahlt. Dadurch schmilzt der zugeführte Draht und verbindet sich mit dem Werkstück 3. Durch Fortbewegen der Bearbeitungszone 31, beispielsweise durch Bewegen des Laserbearbeitungskopfes 100 entlang einer Vorschubrichtung, die eine horizontale Richtung sein kann, entsteht eine Schweißnaht 32. Die Schweißnaht 32 kann zum Verbinden von mehreren Werkstücken dienen.
6 zeigt eine Ausführungsform eines Laserbearbeitungskopfes 100 mit einer geraden Führung des Schweißdrahts 2. Die Drahtführungsvorrichtung 200 ist in 6 nicht gezeigt. Der Strahlengang des Laserstrahls 10 verläuft in diesem Fall gewinkelt bzw. geknickt bzw. gefaltet. Der Laserstrahl 10 wird an zwei Spiegeln 150a, 150b gespiegelt. Nach der Kollimation durch eine Kollimationsoptik 110 wird der Laserstrahl 10 durch zumindest ein Axicon 160a, 160b ringförmig ausgebildet. Insbesondere wird ein Querschnitt des Laserstrahls 10 in einer Ebene senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung durch zumindest ein Axicon 160a, 160b ringförmig ausgebildet. Danach wird der Laserstrahl 10 an dem Spiegel 150b gespiegelt. Anschließend erfolgt durch ein erstes Prisma 170a, eine Aufteilung des Laserstrahls 10 in einer Ebene senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung in mehrere Teile, beispielsweise 2 oder 4. Die Teile des Laserstrahls 10 werden mithilfe des Spiegels 150a um den Schweißdraht 2 herumgeführt und anschließend mittels eines zweiten Prismas 170b wieder zu einem ringförmigen Laserstrahl vereinigt. „Ringförmig“ kann auch bedeuten, dass der Laserstrahl 10 eine drehsymmetrische, insbesondere eine rotationssymmetrische, Form bezüglich der Strahlausbreitungsrichtung hat.
Zum Führen des Schweißdrahts 2 an die Bearbeitungszone 31 ist eine Drahtführungsvorrichtung 200 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. Die Drahtführungsvorrichtung 200 dient dazu, sicherzustellen, dass der Schweißdraht 2 im Wesentlichen entlang der vorgegebenen Drahtführungsrichtung an die Bearbeitungszone 31 geführt wird. Dazu wird der Schweißdraht 2 bis kurz vor dem Eintreffen in die Bearbeitungszone 31 durch die Drahtführungsvorrichtung geführt. Die Drahtführungsvorrichtung 200 kann an dem Gehäuse 140 des Laserbearbeitungskopfes 100 angeordnet oder befestigt sein, beispielsweise an einem unteren Ende. Vorzugsweise ist die Drahtführungsvorrichtung 200 mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 10 nach dem letzten optischen Element, beispielsweise einer Fokussieroptik 120, oder nach dem letzten Schutzglas (nicht gezeigt) angeordnet, die vorliegende Offenbarung ist hierauf aber nicht beschränkt. Gemäß ebenfalls nicht beschränkenden Ausführungsformen, und wie in 1 gezeigt, kann der Schweißdraht 2 zuerst den Laserbearbeitungskopf 100 passieren, bevor der Schweißdraht 2 aus dem Laserbearbeitungskopf 100 austritt und in die Drahtführungsvorrichtung eintritt 200. Die Drahtführungsvorrichtung 200 wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Zudem kann eine Laserquelle 300 zum Erzeugen des Laserstrahls 10 vorgesehen sein. Die Laserquelle 300 emittiert einen Laserstrahl 10 (Bearbeitungsstrahl), welcher durch eine Lichtleitfaser 310 dem Laserbearbeitungskopf 100 zugeführt wird.
Der Laserbearbeitungskopf 100 dient zum Einstrahlen des Laserstrahls 10 auf das Werkstück 3. Der Laserbearbeitungskopf 100 kann ein oder mehrere optische Elemente, beispielsweise Linsen, Objektive, Spiegel, Prismen, Axicons, etc., aufweisen. Die optischen Elemente dienen zur Strahlführung und -formung. Die optischen Elemente können transmittierende und/oder reflektierende optische Elemente aufweisen. Beispielswiese weist der Laserbearbeitungskopf 100 eine Kollimationsoptik 110, eine Fokussieroptik 120, und eine Zoom-Optik oder ein Zoom-Objektiv (nicht gezeigt) auf. Mithilfe der optischen Elemente kann beispielsweise eine Fokuslage und/oder Fokusposition und ein Fokusdurchmesser des Laserstrahls 10 eingestellt werden.
Außerdem kann der Laserbearbeitungskopf 100 optische Elemente 130, beispielsweise Axicons und Prismen, zum Erzeugen eines ringförmigen Laserstrahls 10 aufweisen. Der Laserbearbeitungskopf 100 kann außerdem eingerichtet sein, den Laserstrahl 10 zumindest streckenweise koaxial zur vorgegebenen Drahtführungsrichtung des Schweißdrahts 2 zu führen. Dies bedeutet, dass die Strahlausbreitungsrichtung und die Drahtführungsrichtung des Schweißdrahts 2 zumindest streckenweise koaxial zueinander verlaufen und/oder zusammenfallen. Insbesondere kann der Laserstrahl 10 koaxial mit dem Schweißdraht 2 auf die Bearbeitungszone 31 eingestrahlt werden. Die optischen Elemente 130 sind in 1 beispielhaft als einzelnes optisches Element veranschaulicht, die vorliegende Offenbarung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
Ferner kann eine Verfahrvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die zum Einstellen einer Position des Laserbearbeitungskopfes 100 relativ zum Werkstück 3, insbesondere Bewegen des Laserbearbeitungskopfes 100 entlang der Vorschubrichtung, eingerichtet ist. Das Werkstück 3 oder die Werkstücke können als plattenförmiges und/oder metallisches Werkstück ausgebildet sein.
2A zeigt eine schematische Ansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Die Drahtführungsvorrichtung 200 ist an einem unteren Ende eines Gehäuses 140 des Laserbearbeitungskopfes 100 angeordnet. Der Schweißdraht 2 tritt aus dem Gehäuse 140 aus und tritt anschließend in die Drahtführungsvorrichtung 200 an einem ersten Ende, beispielsweise einem oberen Ende, ein und passiert die Drahtführungsvorrichtung 200. Anschließend tritt der Schweißdraht an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, beispielsweise einem unteren Ende, aus. Durch das Passieren der Drahtführungsvorrichtung 200 wird der Schweißdraht 2 entlang einer vorgegebenen Drahtführungsrichtung 21 geführt. Anschließend tritt der Schweißdraht 2 in die Bearbeitungszone am Werkstück (in 2A nicht gezeigt) ein. Die Drahtführungsvorrichtung 200 weist einen Kanal 201 auf, durch den der Schweißdraht 2 geführt wird. Der Kanal 201 kann gerade ausgebildet sein und in Richtung der Bearbeitungszone gerichtet sein.
Die Drahtführungsvorrichtung 200 weist mehrere Führungsteile 210, 220 auf. In 2A sind zwei Führungsteile 210, 220 gezeigt, die vorliegende Offenbarung ist hierauf aber nicht beschränkt. Es können mehr als zwei Führungsteile, beispielsweise drei oder vier, vorhanden sein. Außerdem kann jeder der Führungsteile wiederum mehrere Elemente oder Teile umfassen.
Die Führungsteile 210, 220 sind hintereinander entlang der Drahtführungsrichtung 21 und/oder entlang einer Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls (nicht gezeigt in 2) angeordnet. Jeder der Führungsteile 210, 220 dient zum Führen des Schweißdrahts 2. Dazu weist jeder der Führungsteile 210, 220, einen jeweiligen Führungskanal 210a, 220a auf. Jeder der Führungskanäle 210a, 220a verläuft entlang der vorgegebenen Drahtführungsrichtung 21. Ein Führungskanal 210a, 220a kann die Längsachse des jeweiligen Führungsteils 210, 220 definieren. Insbesondere können die Längsachsen durch eine Mittellinie der Kanäle 210a, 220a definiert sein. Damit sind die Führungsteile 210, 220 so angeordnet, dass ihre Längsachsen entlang der Drahtführungsrichtung 21 bzw. entlang der Strahlausbreitungsrichtung verlaufen.
Die zwei Führungsteile 210, 220 sind durch ein Kopplungselement 230 beweglich miteinander gekoppelt. Dabei ist ein Führungsteil relativ zum anderen Führungsteil verschiebbar und/oder verkippbar. Das Kopplungselement 230 kann analog zu den Führungsteilen 210, 220 einen Führungskanal 230a aufweisen. Jeder der Kanäle 210a, 220a der Führungsteile und ggf. der Führungskanal 230a des Kopplungselements 230 können einen Abschnitt des Kanals 201 der Drahtführungsvorrichtung 200 bilden.
Das Verschieben und Verkippen sind in 2A mithilfe der gestrichelten Doppelpfeile veranschaulicht. Beispielsweise ist der erste Führungsteil 210 an dem Gehäuse 140 des Laserbearbeitungskopfes 100 befestigt und den zweiten Führungsteil 220 ist mittels des Kopplungselements 230 relativ zum ersten Führungsteil 210 verschiebbar und/oder verkippbar. Der zweite Führungsteil 220 kann entlang und/oder senkrecht zur Längsrichtung des ersten Führungsteils 210 verschoben werden. Beispielsweise kann in 2A der zweite Führungsteil 220 entlang jeder der Raumrichtungen x, y, z verschoben werden. Außerdem kann das Verkippen um eine Drehachse erfolgen, die in einer zur Längsrichtung senkrechten Ebene liegt. In 2A kann diese Ebene die Raumrichtungen x und y umfassen.
Durch das Kopplungselement 230 werden die zwei Führungsteile 210, 220 in einer definierten Ruheposition zueinander gehalten. Die Ruheposition ist in 2A gezeigt. Aus dieser Ruheposition kann der zweite Führungsteil 220 relativ zum ersten Führungsteil 210 durch Verschieben und/oder Verkippen ausgelenkt werden. 2B zeigt eine ausgelenkte Position des zweiten Führungsteils 220. Das Auslenken kann beispielsweise durch das unbeabsichtigte Berühren mit einem anderen Element 4, beispielsweise einem Werkstück, des zweiten Führungsteils 220 verursacht sein. Durch das andere Element 4 wird eine Kraft auf den zweiten Führungsteils 220 ausgeübt, die es aus der Ruheposition, in 2A durch das Bezugszeichen 220' veranschaulicht, auslenkt. Die Bewegung des zweiten Führungsteils 220 kann durch eine Detektionsvorrichtung (nicht gezeigt) des Laserbearbeitungskopfes 100 detektiert werden. Wird eine solche Bewegung detektiert, kann eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfes 100 gestoppt werden oder der Laserbearbeitungskopf 100 kann in eine sichere Ausgangsposition bewegt werden. Das zweite Führungsteil 220 kann dann wieder in die Ruheposition gebracht werden und der durch das Bewegen des zweiten Führungsteils 220 verbogene Abschnitt des Schweißdrahts 2 kann vom Rest abgetrennt werden. Anschließend kann mit dem Auftragsschweißen fortgefahren werden.
Das Kopplungselement 230 kann eingerichtet sein, um die zwei Führungsteile 210, 220 unter Verwendung einer Magnetkraft und/oder einer Federkraft miteinander beweglich zu koppeln. Insbesondere kann durch die Kopplungsvorrichtung 230 ein magnetischer und/oder elastischer Kraftschluss zwischen den zwei Führungsteilen 210, 220 bereitgestellt werden. Entsprechende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend im Detail beschrieben.
3 eine schematische Schnittansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Drahtführungsvorrichtung kann beispielsweise die Drahtführungsvorrichtung 200 der 1 und 2 sein.
Hier umfasst das Kopplungselement 230 einen Magneten 231. Der Magnet 231 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch und/oder ringförmig ausgebildet. Der Magnet 231 kann aus einer Samarium-Kobalt-Legierung gebildet sein. Der Magnet 231 umfasst einen Kanal 231a zum Führen des Schweißdrahts (nicht gezeigt). Der Kanal 231a bildet einen Abschnitt des Kanals 230a bzw. des Kanals 201. Der Magnet 231 ist am zweiten Führungsteil 220 befestigt, beispielsweise durch Schrauben oder Kleben. Der erste Führungsteil 210 ist aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise einem magnetischen Edelstahl, ausgebildet. Über die Haltekraft des Magneten 231, die dieser auf das magnetische Material ausübt, können die beiden Führungsteile 210, 220 beweglich und lösbar miteinander gekoppelt werden. Dieser Effekt wird auch bereits dann erreicht, wenn zumindest ein Teil 211 der der Drahtführungsvorrichtung 200, der dem Magneten 231 gegenüberliegt, aus dem ferromagnetischen Material gebildet ist, wobei der Teil 211 mit dem ersten Führungsteil 210 fest verbunden ist. Insbesondere können sich der Magnet 231 und der erste Führungsteil 210 bzw. der Teil 211 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Führungsteile berühren.
Das Kopplungselement 230 umfasst ferner einen topfförmigen Bereich 232. Der topfförmige Bereich 232 ist am zweiten Führungsteil 220 befestigt. Insbesondere kann der Bereich 232 wie gezeigt mit dem zweiten Führungsteil 220 einstückig ausgebildet sein. Der Magnet 231 ist in dem topfförmigen Bereich 232 angeordnet oder in den Bereich 232 eingesetzt und am topfförmigen Bereich 232 befestigt. Der topfförmige Bereich 232 kann ebenfalls aus einem ferromagnetischen Material wie magnetischem Edelstahl gebildet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die magnetische Haltekraft des Magneten 231 verstärkt bzw. auf den ersten Führungsteil 210 fokussiert wird, da durch den topfförmigen Bereich 232 bewirkt wird, dass das magnetische Feld, d.h. die magnetischen Feldlinien, des Magneten 231 im Wesentlichen durch den ersten Führungsteil 210 verlaufen. Der topfförmige Bereich 232 kann ebenfalls einen Kanal 232a zum Führen des Schweißdrahts umfassen, der einen Abschnitts des Kanals 230a bzw. des Kanals 201 bildet.
Die Drahtführungsvorrichtung 200 kann ferner ein Zwischenrohr 240 umfassen. Das Zwischenrohr 240 ist an einem Ende am zweiten Führungsteil 220 befestigt. Am anderen Ende des Zwischenrohrs 240 kann eine Drahtdüse 250 befestigt sein. Das Zwischenrohr 240 und die Düse 250 weisen jeweils einen Kanal 240a, 250a auf, der jeweils einen Abschnitt des Kanals 201 bildet. Das Zwischenrohr 240 kann beispielweise aus Kupfer gebildet sein. Die Drahtdüse 250 ist zum Auslassen des Schweißdrahts aus der Drahtführungsvorrichtung 200 vorgesehen. Die Drahtdüse 250 kann als Verschleißteil ausgebildet sein, da Spritzer und Debride vom Auftragsschweißen an der Drahtdüse 250 absetzen und diese zusetzen können. Die Drahtdüse 250 kann abnehmbar vom Zwischenrohr 240 ausgebildet sein. Die Drahtführungsvorrichtung 200 kann ferner einen Isolationsteil 270 aufweisen. Das Zwischenrohr 240 und/oder die Drahtdüse 250 kann mittels des Isolationsteils 270 am zweiten Führungsteil 220 befestigt sein. Der Führungsteil 270 kann Keramik umfassen oder aus Keramik bestehen. Der Isolationsteil 270 dient zur elektrischen Isolation der Drahtdüse 250 gegenüber den anderen Komponenten der Drahtführungsvorrichtung 200, da mittels der Drahtdüse 250 eine kapazitive Messung des Abstands zum Werkstück 3 erfolgen kann.
Die Drahtführungsvorrichtung 200 kann ferner eine Verstellvorrichtung 260 umfassen. Die Verstellvorrichtung 260 ist eingerichtet, um einen der zumindest zwei Führungsteile 210, 220 relativ zum anderen der zwei Führungsteile 210, 220 in einer Ebene senkrecht zur vorgegebenen Drahtführungsrichtung und/oder zur Längsachse der Führungsteile und/oder senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung zu verschieben. In 3 kann mittels der Verstellvorrichtung eine Verschiebung in der x-y-Ebene erfolgen. Mittels der Verstellvorrichtung 260 kann eine Feineinstellung der Drahtführung durch die Führungsteile 210, 220 bereitgestellt werden.
Durch das Einstellen kann insbesondere sichergestellt werden, dass der Schweißdraht stets entlang einer vorgegebenen Drahtführungsrichtung und/oder konzentrisch zum Laserstrahl (nicht gezeigt) an die Bearbeitungszone geführt wird.
Die Verstellvorrichtung 260 kann mehrere Teile umfassen. Ein erster Teil 261 kann am ersten Führungsteil 210 befestigt sein. Ein oder mehrere andere Teile 262, 211 können relativ zum ersten Teil 261 und/oder relativ um ersten Führungsteil 210 verschoben werden.
4 zeigt eine schematische Detailansicht der Verstellvorrichtung 260. 4 ist eine Schnittansicht in einer Ebene quer zur Drahtführungsrichtung, beispielsweise in der Ebene x-y-Ebene der 3.
Die Verstellvorrichtung 260 umfasst eine erste Verstelleinheit 263 und eine zweite Verstelleinheit 264. Die erste Verstelleinheit 263 ist eingerichtet, um den zweiten Führungsteil 220 relativ zum ersten Führungsteil 210 entlang einer ersten Richtung, beispielsweise der x-Richtung in der x-y-Ebene zu verschieben. Die zweite Verstelleinheit 264 ist eingerichtet, um den zweiten Führungsteil 220 relativ zum ersten Führungsteil 210 entlang einer zweiten Richtung, beispielsweise der y-Richtung in der x-y-Ebene zu verschieben.
Die erste und zweite Verstelleinheit 263, 264 umfassen jeweils zwei Verstellelemente, beispielsweise Bolzen Gewindestifte oder Schrauben, 2631, 2641. Diese können im zweiten Führungsteil 220 oder einem weiteren Teil 262 eingelassen oder eingeschraubt sein. Die Verstellelemente 2631, 2641 können sich wie gezeigt in Radialrichtung erstrecken und an einer Außenseite des ersten Führungsteils 210 im Anschlag sein. Die Verstelleinheiten 263, 264 weisen jeweils ferner ein Konterelement 2632, 2642, beispielsweise eine Druckfeder auf, die zum Kontern der Verstellelemente dienen. Die Konterelemente 2632, 2642 können auf der mit Bezug auf die Längsachse der Führungsteils 210, 220 gegenüberliegenden Seite des zweiten Führungsteils 220 oder des weiteren Teils 262 angeordnet sein und ebenfalls an der Außenseite des ersten Führungsteils 210 im Anschlag sein. Durch Drehen oder Schrauben der Verstellelemente 2631, 2641 kann der zweite Führungsteil 220 relativ zum ersten Führungsteil 210 entlang der jeweiligen Richtung verstellt werden. Wie gezeigt können die Konterelement 2632, 2642 ebenfalls einen Gewindestift, Bolzen oder Schraube aufweisen.
Die Außenseite des ersten Führungsteils 210 kann auf Höhe der Verstellvorrichtung 260 im Wesentlichen zylinderförmig oder rund sein. Vorzugsweise ist die Außenseite an Bereichen, die mit den Verstellelementen 2631, 2641 und/oder den Konterelementen 2632, 2642 im Anschlag sind, abgeflacht. Dadurch wird ein Verdrehschutz der zwei Führungsteile 210, 220 relativ zueinander um eine Drehachse, die parallel z-Richtung verläuft, bereitgestellt.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Drahtführungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Drahtführungsvorrichtung kann beispielsweise die Drahtführungsvorrichtung 200 der 1 und 2 sein.
Wie in 5 gezeigt, umfasst das Kopplungselement 230 eine Feder 233. Die Feder 233 ist als Schraubfeder ausgebildet und mit jedem der zwei Führungsteile 210, 220 verbunden. Genauer gesagt ist ein Ende der Feder 233 mit dem ersten Führungsteil 210 verbunden bzw. in dieses eingelassen, und das andere Ende der Feder 233 ist mit dem zweiten Führungsteil 220 verbunden bzw. in dieses eingelassen. Der Schweißdraht 2 kann durch die Feder 233 hindurchgeführt werden. Die Feder 233 kann eine Federkraft aufweisen, die groß genug ist, um die Führungsteile 210, 220 in der Ruheposition beweglich und lösbar miteinander zu koppeln. Eine Kollision des zweiten Führungsteils 220 mit einem anderen Element kann die Federkraft überwinden und die zwei Führungsteile 210, 220 voneinander lösen.

Claims

Drahtführungsvorrichtung (200) für einen Laserbearbeitungskopf (100) zum Auftragsschweißen mittels eines Laserstrahls (10), die Drahtführungsvorrichtung (200) umfassend: mehrere Führungsteile (210, 220), die nacheinander angeordnet sind, um einen Schweißdraht (2) zu führen, wobei zwei der Führungsteile (210, 220) durch ein Kopplungselement (230) beweglich miteinander gekoppelt sind, wobei ein zweiter Führungsteil (220) der zwei Führungsteile (210, 220) relativ zu einem ersten Führungsteil (210) der zwei Führungsteile (210, 220) verschiebbar und/oder verkippbar ist.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kopplungselement (230) eingerichtet ist, um die zwei Führungsteile (210, 220) unter Verwendung einer Magnetkraft und/oder einer Federkraft miteinander beweglich zu koppeln.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (230) zumindest einen Magneten (231) umfasst, der am zweiten Führungsteil (220) befestigt ist und der eingerichtet ist, die zwei Führungsteile (210, 220) lösbar miteinander zu koppeln.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Kopplungselement (230) einen topfförmigen Bereich (232) umfasst, der an dem zweiten Führungsteil (220) befestigt ist und/oder der mit dem zweiten Führungsteil (220) einstückig ausgebildet ist, und der zumindest eine Magnet (231) in dem topfförmigen Bereich (232) angeordnet ist.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der zumindest eine Magnet (231) als Ringmagnet ausgebildet ist, und/oder wobei das Kopplungselement (230) mehrere Magnete umfasst, die symmetrisch insbesondere drehsymmetrisch, zu einer Längsachse der Drahtführungsvorrichtung (200) und/oder zu einer Längsachse des zweiten Führungsteils (220) angeordnet sind.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der zumindest eine Magnet (231) Samarium und/oder Kobalt umfasst oder aus einer Samarium-Kobalt-Legierung gebildet ist.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (230) zumindest eine Feder (233) umfasst, die mit den zwei Führungsteilen (210, 220) verbunden ist und die eingerichtet ist, die zwei Führungsteile (210, 220) beweglich miteinander zu koppeln.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Feder (233) als Schraubfeder, insbesondere Druckschraubfeder, oder als Blattfeder ausgebildet ist.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Verstellvorrichtung (260), eingerichtet, um den zweiten Führungsteil (220) relativ zum ersten Führungsteil (210) in einer Ebene (x-y) senkrecht zur Drahtführungsrichtung und/oder zur Längsachse des ersten Führungsteils (210) zu verschieben.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 9, die Verstellvorrichtung (260) aufweisend: eine erste Verstelleinheit (263), eingerichtet, um den zweiten Führungsteil (220) relativ zum ersten Führungsteil (210) entlang einer ersten Richtung in der Ebene (x-y) zu verschieben, und eine zweite Verstelleinheit (264), eingerichtet, um den zweiten Führungsteil (220) relativ zum ersten Führungsteil (210) entlang einer zweiten Richtung in der Ebene (x-y) zu verschieben, wobei die erste Richtung (x) und die zweite Richtung (y) vorzugsweise senkrecht zueinander sind.
Drahtführungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verstellvorrichtung (260) zumindest eine Schraube, zumindest einen Bolzen und/oder zumindest eine Feder umfasst.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mehreren Führungsteile (210, 220) jeweils einen Kanal (210a, 220a) zum Durchführen des Schweißdrahts (2) durch den jeweiligen Führungsteil (210, 220) aufweisen.
Drahtführungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Führungsteil (210) an einem Gehäuse (140) des Laserbearbeitungskopfes (100) befestigt ist oder fest damit verbindbar ist, die Drahtführungsvorrichtung (200) ferner umfassend ein Zwischenrohr (240), welches an einem Ende mit dem zweiten Führungsteil (220) befestigt ist, und eine am anderen Ende des Zwischenrohres (240) angeordnete Drahtdüse (250) zum Ausgeben des Schweißdrahts (2) aus der Drahtführungsvorrichtung (200).
Laserbearbeitungskopf (100) zum Laserauftragsschweißen, umfassend eine Drahtführungsvorrichtung (200) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Detektionsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Bewegung, insbesondere ein Verschieben und/oder ein Verkippen, des zweiten Führungsteils (220) relativ zur Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls (10) zu detektieren.