DE29618298U1 - Optikkopf für die Lasermaterialbearbeitung - Google Patents

Optikkopf für die Lasermaterialbearbeitung

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Description

Beschreibung Stand der Technik
Herkömmliche Bearbeitungsoptiken für die Lasermaterialbearbeitung fokussieren den Laserstrahl auf die Bearbeitungsstelle ohne die Polarisationsrichtung der Strahlung zu verändern und ohne die laterale Strahlgeometrie der konkreten Bearbeitungsaufgabe anzupassen.
Probleme
Das Laserlicht an der Austrittsöffnung von Lasergeräten liegt oft in stochastischer oder zirkularer Polarisation vor. Bei der Laserbearbeitung können jedoch erhebliche Effektivitätssteigerungen durch den Einsatz von polarisiertem Licht erreicht werden. Sie beruhen auf der besseren Energieeinkopplung linear polarisierten Lichtes bei schrägem Einfall auf die Bearbeitungsstelle; ein wesentlich höherer Teil der Laserstrahlung wird in das Werkstück eingekoppelt und damit für die Bearbeitung ausgenutzt. Herkömmliche Lösungen zur Wandlung in linear polarisiertes Licht nutzen nur 50% der Laserenergie für die spätere Bearbeitung mit linear polarisiertem Licht aus.
Wenn der Laserstrahl lateral der konkreten Bearbeitungsaufgabe angepaßt wird, kann die Laserenergie auch innerhalb des Laserbearbeitungsfleckes dorthin plaziert werden, wo sie benötigt wird.
Erfindung
Diese Probleme werden durch die Maßnahmen der Ansprüche 1 bis 4 in unterschiedlichen Ausbaustufen gelöst.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit einem optischen Bauelement wird der Laserstrahl in zwei etwa gleich starke, linear polarisierte Teilstrahlen zerlegt und zur Bearbeitung genutzt. Damit stehen 100% linear polarisiertes Licht für die Bearbeitung zur Verfügung. Durch die zwei Teilstrahlen kann eine verbesserte laterale Anpassung des Laserbearbeitungsfleckes erreicht werden.
Weiterbildungen der Erfindung
Durch die in Anspruch 2 formulierte Ausgestaltung können die Lage der Polarisationsrichtungen eines oder beider Teilstrahlen optimal auf die Werkstückgeometrie eingerichtet werden.
Durch die in Anspruch 3 formulierte Ausgestaltung können die Auftreffpunkte eines oder beider Teilstrahlen durch schnelle Auslenkung über der Zeit verändert werden. Durch die in Anspruch 4 formulierte Ausgestaltung können die Strahlauslenkungen elektronisch gesteuert und in hohen Geschwindigkeiten anderen Laserparametern, wie z. B. der Laserleistung, angepaßt werden.
Darstellung der Erfindung
In der Figur 1 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Legende zu Figur 1:
S Strahl einfallender Laserstrahl
T1 Strahl linear polarisierter Teilstrahl
T2 Strahl linear polarisierter Teilstrahl
B1 Bauteil Polarisator
B2 Bauteil Polarisationsdreher
B3 Bauteil fokussierende Optik
B4 Bauteil Polarisationsdreher
B5 Bauteil Scannerspiegel (schwingt elektrisch erregt)
B6 Bauteil fokussierende Optik
Der einfallende Laserstrahl (S) wird durch den Polarisator in zwei liniear polarisierte Teilstrahlen (T1, T2) etwa gleicher Leistung geteilt. Die Lage der Polarisationsrichtung kann durch Polarisationsdreher (B2, B4) beeinflußt werden, im Teilstrahl 2 befindet sich ein elektrisch angeregter Schwingspiegel, welcher die Strahilage von T2 über der Zeit beeinflußt. Beide Teilstrahlen werden durch jeweils eine fokussierende Optik auf das Werkstück geführt.

Claims (4)

Schutzansprüche
1. Optikkopf für die Lasermaterialbearbeitung
dadurch gekennzeichnet,
daß aus einem in den Optikkopf geleiteten Laserstrahl zwei linear polarisierte Teilstrahlen mit annähernd gleicher Leistung geformt und die beiden Teilstrahlen über Austrittsöffnungen auf die Bearbeitungsstelle gesendet werden.
2. Optikkopf nach Anspruch 1
dadurch gekennteichnet,
daß die beiden Teilstrahlen mittels Polarisationsdrehung an die Bearbeitungsaufgabe angepaßt werden .
3. Optikkopf nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Teilstrahl über eine Schwingspiegelanordnung geleitet wird.
4. Optikkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerung der Schwingspiegel zur Auslenkung mindestens eines der Teilstrahlen elektronisch erfolgt.
DE29618298U 1996-10-22 1996-10-22 Optikkopf für die Lasermaterialbearbeitung Expired - Lifetime DE29618298U1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10144521C1 (de) * 2001-09-10 2003-05-08 Lpkf Laser & Electronics Ag Verfahren und Vorrichtung zur Laserbearbeitung mittels eines Laserstrahles
DE102007017364A1 (de) * 2007-04-03 2008-10-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Bauteilen oder Werkstücken mit polarisierter Strahlung

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