DE4212035C2

DE4212035C2 - Process for remelting surfaces of workpieces with laser radiation

Info

Publication number: DE4212035C2
Application number: DE19924212035
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl Ing Zwick; Konrad Dr Rer Nat Wissenbach
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2012-04-11
Also published as: DE4212035A1; WO1993021360A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Um schmelzen von Werkstückoberflächen, auf die ein ge führter Laserstrahl gerichtet ist, dessen Ein fallswinkel α, bezogen auf die Werkstückoberflächen normale größer als 0° ist, wobei das Werkstück aus einem Grundwerkstoff und einer darauf angeordneten Vorbeschichtung besteht, die beim Umschmelzen mit dem darunterliegenden Grundwerkstoff eine Verbindung ein geht. The invention relates to a method for order melting of workpiece surfaces on which a ge led laser beam is directed, the one Fall angle α, based on the workpiece surfaces normal is greater than 0 °, the workpiece from a base material and one arranged on it There is a pre-coating, which when melting with the underlying material a connection goes.

Ein derartiges Umschmelzen von Oberflächen findet An wendung bei der gezielten Oberflächenmodifikation von Werkstücken, zum Beispiel zur Erhöhung der Verschleiß- oder Korrosionsbeständigkeit. Das Verfahren ist beson ders geeignet für das Umschmelzen von vorbeschichteten Oberflächen, z. B. mit Folien, Pasten, Pulver, Spritz schichten usw., insbesondere bei Vorhandensein von zur Entgasung oder Verdampfung neigenden nichtmetallischen Bindern oder von Legierungselementen, die zu heftigen chemischen Reaktionen neigen.Such remelting of surfaces occurs application in the targeted surface modification of Workpieces, for example to increase wear or Corrosion resistance. The procedure is special also suitable for remelting pre-coated Surfaces, e.g. B. with foils, pastes, powder, spray layers etc., especially in the presence of Degassing or evaporation-prone non-metallic Binders or alloy elements that are too violent chemical reactions tend.

State of the art

Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken mit Laserstrahlung bekannt.Various methods are available in the prior art Surface treatment of workpieces with Laser radiation known.

Bei den allgemein bekannten Verfahren zum Umschmelzen vorbeschichteter Werkstoffe mit Laserstrahlung trifft der Laserstrahl senkrecht auf die Oberfläche der Vorbeschichtung und wird dort teilweise absorbiert. Der Wärmetransport in die Tiefe erfolgt hierbei durch Wärmeleitung und - bei Ausbildung eines Schmelzbades - durch Konvektion im Schmelzbad. Diese bekannten Verfahren haben den grundlegenden Nachteil, daß der Laserstrahl während des Bearbeitungsvorgangs immer auf die Vorbeschichtung auftrifft und diese erst durchdringen muß, bis er mit dem sich darunter befindlichen Werkstück in Wechselwirkung treten kann (Einstechvorgang). Dabei gehen große Teile der Vorbeschichtung verloren, zum Beispiel durch Abtragen oder Verdampfen, und stehen somit nicht zur Ausbildung der gewünschten Legierung mit dem Grundwerkstoff zur Verfügung. Diese Verfahren haben somit nachteilige Auswirkungen auf die Bearbeitungsqualität und den Prozeßwirkungsgrad. Darüberhinaus führt die anhaltende direkte Einwirkung der Laserstrahlung auf die Vorbeschichtung bei Werkstoffen, die kein Schmelzbad in der Vorbeschichtung ausbilden, infolge der fehlenden Wärmeabfuhr durch die Schmelzbadkonvektion zu einer Überhitzung der Oberfläche und zu einer Zerstörung der Vorbeschichtung.In the generally known methods for remelting precoated materials with laser radiation the laser beam is perpendicular to the surface of the Pre-coating and is partially absorbed there. Of the In this case, heat is transported deep Heat conduction and - if a melt pool is formed - by convection in the weld pool. These well-known Processes have the fundamental disadvantage that the Laser beam always on during the machining process the pre-coating hits and this first must penetrate until he is with the one below existing workpiece can interact (Piercing process). Large parts of the Pre-coating lost, for example due to removal or evaporation, and are therefore not for training the desired alloy with the base material Available. These methods are therefore disadvantageous Effects on machining quality and Process efficiency. In addition, the persistent direct influence of laser radiation on the Pre-coating on materials that do not have a weld pool train in the pre-coating due to the lack of Dissipation of heat by melt pool convection to a Overheating of the surface and destruction the pre-coating.

Die Verwendung eines von 0° abweichenden Einfalls winkels bei der Oberflächenbehandlung von Werk stücken ist zum Beispiel in der DE-PS 31 26 953 sowie in der gattungsbildenden WO 91/18704 offenbart.The use of an incidence other than 0 ° angles during the surface treatment of the plant pieces is for example in DE-PS 31 26 953 and in of the generic WO 91/18704.

In beiden Druckschriften wird zudem auf die allgemein bekannte Gesetzmäßigkeit hingewiesen, daß der parallel zur Einfallsebene polarisierte Anteil der auf das Werk stück auftreffenden Laserstrahlung als Funktion des Einfallswinkels ein Absorptionsmaximum durchläuft (s. z. B. Fig. 9 in der WO 91/18704).In both publications, reference is also made to the generally known law that the portion of the laser radiation incident on the workpiece which is polarized parallel to the plane of incidence passes through an absorption maximum as a function of the angle of incidence (see, for example, FIG. 9 in WO 91/18704).

Bei der Lehre aus Technik WO 91/18704 erfolgt die Oberflächenbehandlung von Werkstücken mit Laserstrahlung unter Ausnutzung der zuvor genannten Gesetzmäßigkeit, so daß eine Anpassung der Absorption der Laserstrahlung an die Geometrie des zu be arbeitenden Werkstücks erreicht wird, indem der Strahlfleck unter Beachtung der Werkstückgeometrie so geformt ist, daß unterschiedliche Bereiche des Strahl flecks unterschiedliche Einfallswinkel aufweisen. Damit kann z. B. ein Kantenaufschmelzen an einem Werkstück vermieden werden, indem in den Kantenbereichen die Absorption entsprechend dem gewählten Einfallswinkel geringer ist als in kantenfernen Bereichen. Weiter gehende Angaben zum Umschmelzen von Oberflächen von Werkstücken mit Laserstrahlung sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.In the teaching from technology WO 91/18704, the Surface treatment of workpieces with Laser radiation using the aforementioned Regularity, so that an adjustment of the absorption the laser radiation to the geometry of the be workpiece is achieved by the Beam spot considering the workpiece geometry like this is shaped that different areas of the beam spots have different angles of incidence. In order to can e.g. B. an edge melting on a workpiece can be avoided by using the Absorption according to the chosen angle of incidence is less than in areas away from the edge. Next details on remelting surfaces from Workpieces with laser radiation are in this document not to be removed.

Aus dem Artikel "Perspektiven und Grenzen der Oberflächenbehandlung mit Laserstrahlen" von W. König et al., VDI-Z., Bd. 129(1987), Nr. 6, geht ebenfalls das Umschmelzen von vorbeschichteten Werkstücken mit Laserstrahlung hervor, jedoch können auch aus dieser Druckschrift keine Hinweise entnommen werden, wie das Umschmelzen möglichst schonend für das umzuschmelzende Material durchzuführen ist.From the article "Perspectives and Limits of Surface treatment with laser beams "by W. König et al., VDI-Z., Vol. 129 (1987), No. 6, is also possible Remelting of pre-coated workpieces with Laser radiation emerges, however, can also originate from this No information can be taken from the publication, such as that Remelting as gently as possible for what is to be remelted Material to be carried out.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Umschmelzen von Oberflächen von Werkstücken mit Laserstrahlung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die eingangs genannten Nachteile vermieden werden. Ferner soll die Erfindung das Umschmelzen von vorbeschichteten Ober flächen ermöglichen, insbesondere bei Vorbeschich tungen, die zur Entgasung und/oder zu heftigen chemischen Reaktionen neigen und/oder aufgrund ihres Hartstoffanteils nur schwer schmelzbar sind. Ein weiteres der Erfindung zugrundeliegendes Problem ist es, bei verschleißbeanspruchten Bauteilen (z. B. Werkzeugen) den Hartstoffanteil in der Schicht zu erhöhen und damit eine Verbesserung der Verschleiß beständigkeit zu erzielen.The invention has for its object a method for remelting surfaces of workpieces with Laser radiation according to the generic term of Specify claim 1, in which the input mentioned disadvantages can be avoided. Furthermore, the Invention the remelting of pre-coated upper enable surfaces, especially with pre-coating that lead to degassing and / or violent chemical reactions tend and / or because of their Hard material content are difficult to melt. On is another problem underlying the invention it in the case of components subject to wear (e.g. Tools) the hard material content in the layer increase and thus an improvement in wear to achieve consistency.

Die erfindungsgemäße Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterentwicklungen, insbesondere für das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung, das Umschmelzen von vorbeschichteten Werkstoffen, sind in den Unteransprüchen 2 bis 16 angegeben.The solution according to the invention is characteristic Part of claim 1 specified. Advantageous Ausge events and further developments, especially for the preferred field of application of the invention Remelting of pre-coated materials are in the subclaims 2 to 16 indicated.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zum Umschmelzen von Werkstückoberflächen, auf die ein geführter Laserstrahl gerichtet ist, dessen Einfallswinkel α, bezogen auf die Werkstückoberflächennormale größer als 0° ist, wobei das Werkstück aus einem Grundwerkstoff und einer darauf angeordneten Vorbeschichtung besteht, die beim Umschmelzen mit dem darunterliegenden Grundwerkstoff eine Verbindung eingeht, derart auszuführen, daß die Relativbewegung zwischen Laserstrahl und Werkstückoberfläche derart erfolgt, daß die Strahlachse des Laserstrahls und die Bewegungsrichtung des auf die Werkstückoberfläche geführten Laserstrahls einen Winkel von größer 90° einschließen, daß nach einem Einste chvorgang des Laserstrahls durch die Vorbeschichtung ein Randbereich in der Vorbeschichtung ausgebildet wird, an dem ein Schmelzbad an der Oberfläche des Grundwerkstoffes entsteht, und durch den an der Schmelzbadoberfläche zur Vorbeschichtung hin re flektierten Anteil der Laserstrahlung der Randbereich der Vorbeschichtung zusätzlich vorgewärmt wird.According to the invention, the process for remelting Workpiece surfaces on which a guided laser beam is directed, the angle of incidence α, based on the workpiece surface normal is greater than 0 °, the workpiece consisting of a base material and a there is arranged pre-coating, which at Remelt with the underlying base material enters into a connection in such a way that the relative movement between laser beam and Workpiece surface is such that the beam axis of the laser beam and the direction of movement of the on the Workpiece surface guided laser beam an angle of greater than 90 ° include that after one process of the laser beam through the precoating an edge area is formed in the precoating is where a melt pool on the surface of the Base material arises, and by the at the Melt bath surface for pre-coating right reflected portion of the laser radiation in the edge area the pre-coating is additionally preheated.

Durch die Anwendung linear polarisierter Laserstrahlung wird die Umschmelzrate, d. h. die pro Zeiteinheit umge schmolzene Fläche, erheblich gesteigert und damit der Prozeßwirkungsgrad drastisch erhöht.By using linearly polarized laser radiation the remelting rate, i.e. H. the vice versa melted surface, significantly increased and thus the Process efficiency increased drastically.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle Oberflächen, insbesondere auf alle vorbeschichteten Oberflächen angewendet werden. Da jedoch das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung das Umschmelzen von vorbeschichteten Oberflächen ist, soll im folgenden dieser Fall näher behandelt werden.The method according to the invention can be applied to all Surfaces, especially on all pre-coated ones Surfaces are applied. However, as the preferred Field of application of the invention is the remelting of is precoated surfaces, is said in the following this case will be dealt with in more detail.

Die Vorbeschichtung kann mit verschiedenen Techniken hergestellt werden. Besonders effektiv ist das Verfahren für die Behandlung von kompliziert geformten und schwer zugänglichen Stellen eines Bauteiles. In diesen Fällen bieten sich zum Beispiel Folien, Bänder oder aufgeschwemmte Schichten als Vorbeschichtung an. Die typischen Schichtdicken liegen im Bereich von 0,1 bis 10 mm. Die Zusammensetzung der Schicht ist abhängig von den gewünschten Gebrauchseigenschaften und dem Herstellungsverfahren. Aufgrund des Herstellungsver fahrens bzw. der Art der Aufbringung enthalten derartige Vorbeschichtungen häufig Reste von Bindern und Klebern bzw. der Feuchtigkeitsanteil ist relativ hoch. Derartige Verunreinigungen verdampfen oder vergasen während des Umschmelzens und behindern die Ausbildung eines Schmelzbades und/oder führen zu einer verstärkten Porenbildung.The pre-coating can be done using different techniques getting produced. It is particularly effective Procedure for the treatment of intricately shaped and parts of a component that are difficult to access. In In these cases there are, for example, foils, tapes or pre-coated layers. The typical layer thicknesses are in the range of 0.1 up to 10 mm. The composition of the layer depends of the desired properties and the Production method. Due to the manufacturing ver driving or the type of application included such precoats often contain residues of binders and glue or the moisture content is relative high. Such contaminants evaporate or gasify during the remelting and hinder the Formation of a melt pool and / or lead to one increased pore formation.

Je nach gewünschter Gebrauchseigenschaft werden z. B. auch reaktive Zusätze wie Titanpulver und/oder hoch schmelzende Zusätze wie Titankarbid (T_schmelz = 3140°C) und Wolframcarbid (T_schmelz =2840°C) und/oder Zusätze verwendet, die keine Schmelzphase ausbilden. Bei heftigen chemischen Reaktionen, wie z. B. Ti + C verhindern diese Zusätze die Ausbildung eines Schmelzbades bzw. bei hochschmelzenden Zusätzen verdampft der in der Schicht oder im Grundwerkstoff enthaltene Stahl (T_verdampfung < 2700°C), bevor die Schmelztemperatur der Zusatzwerkstoffe erreicht wird.Depending on the desired performance, z. B. also reactive additives such as titanium powder and / or high-melting additives such as titanium carbide (T _melt = 3140 ° C) and tungsten carbide (T _melt = 2840 ° C) and / or additives that do not form a melt phase. In violent chemical reactions, such as. B. Ti + C these additives prevent the formation of a molten bath or in the case of high-melting additives, the steel contained in the layer or in the base material _evaporates (T _evaporation <2700 ° C) before the melting temperature of the filler materials is reached.

Daher soll mit der Erfindung die Erzeugung eines maximalen Hartstoffanteils (z. B. Karbidanteil) und/oder einer bestimmten Legierungskonzentration in der Schicht erreicht werden. Hierfür ist die Prozeßführung so aus zulegen, daß durch die Wechselwirkung der Laser strahlung mit der Schicht keine Hartstoffe oder Legierungselemente verloren gehen (z. B. durch Verbrennen, Abdampfen, Wegsprengen). Ferner muß die nach der Laserstrahlbehandlung entstandene Schicht poren- und rißfrei sein, sowie eine gute Haftung zum Substrat aufweisen.Therefore, the invention is intended to generate a maximum hard material content (e.g. carbide content) and / or a certain alloy concentration in the layer can be achieved. The process management is so for this increase by the interaction of the laser radiation with the layer no hard materials or Alloy elements get lost (e.g. through Burning, evaporating, blasting away). Furthermore, the layer created after the laser beam treatment be free of pores and cracks, as well as good adhesion to Have substrate.

Brief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla risch beschrieben. Es zeigen:The invention is as follows based on execution examples with reference to the drawing exempla described. Show it:

Fig. 1 Bearbeitungsrichtungen beim Umschmelzen eines vorbeschichteten Werkstücks, Fig. 1 machining directions during remelting of a precoated workpiece,

Fig. 2a Einstechvorgang beim Umschmelzen eines vorbe schichteten Werkstücks, FIG. 2a piercing during remelting vorbe a coated workpiece,

Fig. 2b Start des Umschmelzvorgangs am Rand der Vorbe schichtung, Fig. 2b start of the remelting operation on the edge of Vorbe coating,

Fig. 2c Situation während des Umschmelzens nach abge schlossenem Einstechvorgang, Fig. 2c situation during remelting after abge schlossenem piercing,

Fig. 3 vergrößerte Schnittdarstellung der Schmelzbad zone, Fig. 3 are enlarged sectional view of the weld zone,

Fig. 4a bis 4c Umschmelzen einer hartstoffgefüllten Folie, FIGS. 4a to 4c remelting a hard-material-filled film,

a) schematic representation with α = 70 ° C,
b) supervision of the alloy surface,
c) cross section through the alloy surface,

Fig. 5 Umschmelzen mit schräg gestelltem Laserstrahl, Fig. 5 remelting with obliquely gestelltem laser beam,

Fig. 6 Umschmelzen unter Schwerkrafteinfluß, Fig. 6 remelting under the influence of gravity,

Fig. 7a Einfallswinkel der Laserstrahlung zur Werkstücksober fläche, Fig. 7a angle of incidence of the laser radiation to the workpiece upper surface,

Fig. 7b Reflexionsgrad/Absorptionsgrad als Funktion des Einfallswinkels für verschiedene Polarisations zustände,States Fig. 7b reflectance / absorption coefficient as a function of the incident angle for different polarization,

Fig. 8 Einfluß der Verfahrrichtung auf das Bearbeitungsergeb nis für verschiedene Einfallswinkel. Fig. 8 Influence of the direction of travel on the processing result for different angles of incidence.

Best way to carry out the invention

Fig. 1 zeigt schematisch verschiedene Arten des Um schmelzens von vorbeschichteten Werkstoffen. Die Schnittdarstellung zeigt einen Oberflächenbereich eines Werkstücks 1, der aus einem Grundwerkstoff 2 und einer darüber befindlichen Vorbeschichtung 3 aufgebaut ist. Bei der hier vorliegenden Darstellung soll das Werk stück 1 ortsfest sein und der auf die Vorbeschichtung 3 auftreffende Laserstrahl 4 mit einer Vorschubgeschwin digkeit v in Pfeilrichtung, also von links nach rechts, über die Werkstückoberfläche geführt werden. Es sind drei verschiedene Anordnungen für den Einfallswinkel a bezogen auf das Einfallslot N des Laserstrahls 4 darge stellt, nach denen sich die Bezeichnungen für die Bearbeitungsrichtung ergeben. Die mittlere Anordnung entspricht dem eingangs genannten Stand der Technik mit einem senkrecht auf die Vorbeschichtung 3 auftreffenden Laserstrahl 4. Die rechte Anordnung zeigt einen der Bearbeitungsrichtung entgegengesetzt einfallenden Laserstrahl 4 (α 0), so daß der Umschmelzvorgang in schleppender Bearbeitungsrichtung erfolgt. Hierbei trifft aufgrund des Einfallswinkels immer deutlich mehr Laserenergie direkt auf die Vorbeschichtung 3. Damit verbunden ist ein dauernder Einstechvorgang, wie er auch bei der Bearbeitung nach dem eingangs genannten Stand der Technik vorliegt. Bei dieser Bearbeitungswei se ist daher mit denselben Nachteilen zu rechnen, wie sie beim Stand der Technik vorliegen, d. h. die Vorbe schichtung 3 wird abgetragen, verdampft, verbrannt oder in anderer Weise vernichtet. Demgegenüber zeigt die linke Anordnung einen in Bearbeitungsrichtung einfal lenden Laserstrahl 4 (α 0), so daß der Um schmelzvorgang erfindungsgemäß in stechender Bearbei tungsrichtung erfolgt. Fig. 1 shows schematically different types of melting around pre-coated materials. The sectional view shows a surface area of a workpiece 1 , which is constructed from a base material 2 and a precoating 3 located above it. In the present illustration here, the work piece is to be fixed 1 and incident on the precoating 3 laser beam 4 with a Vorschubgeschwin speed v in the arrow direction, ie from left to right, are guided over the workpiece surface. There are three different arrangements for the angle of incidence a based on the incident perpendicular N of the laser beam 4 Darge, according to which the designations for the machining direction result. The middle arrangement corresponds to the prior art mentioned at the outset, with a laser beam 4 hitting the precoating 3 perpendicularly. The right-hand arrangement shows a laser beam 4 (α 0) incident in the opposite direction to the machining direction, so that the remelting process takes place in a sluggish machining direction. Due to the angle of incidence, significantly more laser energy hits the precoating 3 directly. This is associated with a permanent plunge process, as is also the case with processing according to the prior art mentioned at the beginning. In this processing we therefore face the same disadvantages as are present in the prior art, ie the pre-coating 3 is removed, evaporated, burned or otherwise destroyed. In contrast, the arrangement on the left shows a laser beam 4 (α 0) which falls in the machining direction, so that the melting process according to the invention takes place in a piercing machining direction.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll am Beispiel des Umschmelzens einer Vorbeschichtung aus hartstoff gefüllten Folien erläutert werden. Hartstoffgefüllte Folien können z. B. aus einem relativ weichen aber hoch temperaturbeständigen Udimet 700 Matrixmaterial und TiC als Hartstoff bestehen. Der prinzipielle Ablauf des Umschmelzprozesses ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. The method according to the invention will be explained using the example of remelting a precoating made of hard-filled films. Hard-filled films can e.g. B. consist of a relatively soft but highly temperature-resistant Udimet 700 matrix material and TiC as hard material. The basic sequence of the remelting process is shown in FIGS. 1 to 3.

Hierbei wird beispielhaft von einer linienförmigen Intensitätverteilung im Laserstrahl 4 ausgegangen, wie sie z. B. ein Linienfokussierspiegel erzeugt.Here, for example, a line-shaped intensity distribution in the laser beam 4 is assumed, as z. B. generates a line focusing mirror.

Entsprechend der in Fig. 1, linke Anordnung, darge stellten stechenden Bearbeitungsrichtung trifft der Laserstrahl 4 unter einem Einfallswinkel α von 10° α 85° auf die Werkstückoberfläche auf. Hierbei ist, je nachdem wo der Umschmelzvorgang gestartet wird, zwi schen zwei Fällen zu unterscheiden (Fig. 2a, Fig. 2b). Der Umschmelzvorgang wird, wie in Fig. 2a dargestellt, auf den vorbeschichteten Werkstück 1 oder, wie in Fig. 2b dargestellt, in einer nicht-vorbeschichteten Zone des Werkstücks 1 an einen Randbereich der Vorbeschich tung 3 gestartet. Wird der Prozeß auf dem vorbeschich teten Werkstück gestartet, so trifft die Laserstrahlung direkt auf die Vorbeschichtung 3 (Fig. 2a) und wird an der Oberfläche der Vorbeschichtung teilweise absorbiert. Die dann stattfindenden Mechanismen, die auch bei dem eingangs genannten aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vorliegen, werden im folgenden näher beschrieben und sollen als Einstechen bezeichnet werden.Corresponding to the piercing machining direction shown in FIG. 1, left-hand arrangement, the laser beam 4 strikes the workpiece surface at an angle of incidence α of 10 ° α 85 °. Depending on where the remelting process is started, a distinction must be made between two cases ( Fig. 2a, Fig. 2b). The remelting process is started, as shown in FIG. 2a, on the precoated workpiece 1 or, as shown in FIG. 2b, in a non-precoated zone of the workpiece 1 at an edge region of the precoating device 3 . If the process is started on the precoated workpiece, the laser radiation strikes the precoat 3 ( FIG. 2a) and is partially absorbed on the surface of the precoat. The mechanisms then taking place, which are also present in the method known from the prior art mentioned at the outset, are described in more detail below and are to be referred to as grooving.

Bei der Wechselwirkung der Laserstrahlung mit der Schichtoberfläche kommt es zu einer starken Aufheizung einer dünnen Schicht an der Oberfläche der Vorbeschich tung, da sich kein Schmelzbad und damit keine Konvektionsströmung ausbildet, die zur Reduzierung der Temperatur der Schicht beiträgt. Da die Wärmeleit fähigkeit innerhalb dieser Schichten aufgrund des Schichtaufbaues (z. B. lose Pulverschüttung mit Binder) relativ gering ist, erfolgt eine Überhitzung dieser dünnen Schicht und es wird ein Abtragprozeß in Gang gesetzt, bei dem Partikel 5 der Vorbeschichtung 3 entfernt werden und der meist die gesamte Vorbeschich tung 3 absprengt. Damit sind dann vergleichbare Start bedingungen hergestellt, wie beim Start des Umschmel zens auf einem nicht-vorbeschichteten Werkstück an einem Randbereich der Vorbeschichtung 3 entsprechend Fig. 2b.When the laser radiation interacts with the layer surface, there is a strong heating of a thin layer on the surface of the precoat, since there is no melt pool and therefore no convection flow, which contributes to reducing the temperature of the layer. Since the thermal conductivity within these layers is relatively low due to the layer structure (e.g. loose powder fill with binder), this thin layer is overheated and a removal process is started in which particles 5 of the precoating 3 are removed and the mostly the entire pre-coating device 3 blows up. This then creates comparable starting conditions as when starting the remelting on a non-precoated workpiece at an edge region of the precoating 3 according to FIG. 2b.

Nach diesem Einstechen des Laserstrahls 4 in die Vorbe schichtung 3 trifft die Laserstrahlung auf die Oberflä che des Grundwerkstoffes 2 und es kommt zur Ausbildung eines Schmelzbades 6 (Fig. 2c). Im weiteren Prozeß finden nur geringe direkte Wechselwirkungen der Laser strahlung mit der Vorbeschichtung 3 statt. Der Laser strahl 4 trifft immer zuerst auf das Schmelzbad 6 an der Werkstückoberfläche. Wie in Fig. 3 dargestellt, trifft nur noch die an der Schmelzbadoberfläche reflek tierte Laserstrahlung 9 auf die Vorbeschichtung 3 und wärmt diese vor. Der Grad der Vorwärmung ist dabei über den Einfallswinkel und/oder den Winkel der Polarisationsrichtung, sofern polarisierte Laserstrah lung verwendet wird, zur Werkstückoberfläche so einzu stellen, daß Verbrennungs-, Verdampfungs- und Verga sungsprozesse z. B. des Matrixmaterials oder von Legierungselementen vermieden werden. Die Vorwärmtem peratur ist jedoch mindestens so hoch einzustellen, daß Reste von in der legierten Schicht 9 unerwünschten Zusatzstoffen wie z. B. Binder und Kleber 10 entgast werden.After this piercing of the laser beam 4 in the pre-coating 3 , the laser radiation strikes the surface of the base material 2 and a molten bath 6 is formed ( FIG. 2c). In the further process, there are only slight direct interactions of the laser radiation with the precoating 3 . The laser beam 4 always hits the weld pool 6 on the workpiece surface first. As shown in Fig. 3, only the laser radiation 9 reflected on the molten bath surface hits the precoating 3 and preheats it. The degree of preheating is over the angle of incidence and / or the angle of the polarization direction, if polarized laser radiation is used to adjust the workpiece surface so that combustion, evaporation and gasification processes z. B. the matrix material or alloy elements can be avoided. The Vorwärmtem temperature is set at least so high that residues of unwanted additives in the alloy layer 9 such. B. binder and adhesive 10 are degassed.

Idealerweise ist die Vorwärmtemperatur so einzustellen, daß sich erste einzelne Schmelztropfen 7 bilden und die nicht aufge schmolzenen Hartstoffe (z. B. TiC) benetzen. Diese Schmelztropfen 7 werden in die Schmelze 6 eingelagert und erstarren einschließlich der Hartstoffe zu einer neuen Schichtzusammensetzung, der legierten Schicht 8. Aber auch nicht aufschmelzbare Anteile der Vorbeschichtung 3 werden durch das sich unterhalb der Vorbeschichtung 3 bildende Schmelzbad 6 und durch die Schmelzbadkonvektion in das Schmelzbad 6 eingelagert. Die Schichtdicke bzw. der Hartstoffanteil und/oder Legierungsanteil sind durch die eingebrachte Streckenener gie (absorbierte Laserleistung/Vorschubgeschwindigkeit) und die Dicke bzw. Zusammensetzung der Vorbeschichtung einstellbar. Der Anteil des Grundwerkstoffes 2 am Schmelzbadvolumen sollte dabei ausreichend hoch gewählt werden, so daß z. B. die Hartstoffe durch die Schmelzbadkonvektion möglichst homogen verteilt werden und verbleibende Reste von Bindern und Klebern aus dem Schmelzbad 6 entgasen können und keine Poren bilden.Ideally, the preheating temperature should be set so that the first individual melting drops 7 form and wet the non-melted hard materials (e.g. TiC). These melt drops 7 are stored in the melt 6 and solidify, including the hard materials, into a new layer composition, the alloyed layer 8 . However, portions of the pre-coating 3 that cannot be melted are also stored in the melt pool 6 by the melt pool 6 formed below the pre-coating 3 and by the melt pool convection. The layer thickness or the hard material portion and / or alloy portion can be adjusted by the introduced path energy (absorbed laser power / feed rate) and the thickness or composition of the precoating. The proportion of the base material 2 in the melt pool volume should be chosen high enough so that, for. B. the hard materials can be distributed as homogeneously as possible by the melt pool convection and remaining residues of binders and adhesives can be degassed from the melt pool 6 and form no pores.

Zur Entfernung der in den meisten Vorbeschichtungen vorhandenen Zusatzstoffe, wie Binder, Kleber, Feuchtig keit, etc. wird zum einem wie zuvor bereits beschrieben die reflektierte Laserstrahlung 9 ausgenutzt. Zusätz lich erfolgt durch den Wärmevorlauf also durch die der Schmelze voreilende Wärme, eine Entgasung bzw. Verdamp fung dieser Zusatzstoffe durch die poröse Vorbeschich tung. So eilt z. B. bei einer Vorschubgeschwindigkeit von v = 1 m/min die 300°-Isotherme 11 um ca. 0,5 mm dem Schmelzbad 6 vor.To remove the additives present in most pre-coatings, such as binders, adhesives, moisture, etc., the reflected laser radiation 9 is used on the one hand, as already described above. In addition, the heat flow through the heat leading the melt, degassing or vaporization of these additives takes place through the porous precoating. So hurries z. B. at a feed rate of v = 1 m / min the 300 ° isotherms 11 by about 0.5 mm before the molten bath 6 .

Ist der Anteil an Bindern und Klebern in der Vorbeschich tung 3 so hoch, daß die Einwirkzeit der reflektierten Strahlung 9 bzw. der Wärmevorlauf nicht zur Entgasung ausreicht, so kann eine Wärmebehandlung vor dem Um schmelzvorgang zum Abbau der unerwünschten Zusatzstoffe und damit zur Qualitätsverbesserung der legierten Schicht 8 beitragen.If the proportion of binders and adhesives in the pre-coating device 3 is so high that the exposure time of the reflected radiation 9 or the heat flow is not sufficient for degassing, then a heat treatment before the melting process to break down the undesirable additives and thus improve the quality of the alloys Contribute to Layer 8 .

Hierbei empfehlen sich Wärmebehandlungen, die direkt vor dem Umschmelzvorgang in gleicher Aufspannung erfol gen können, wie z. B. das induktive Erwärmen. Hier läuft der Induktor dem Laserstrahl in einem definierten Abstand voraus, so daß auch die Restwärme zur Steige rung der Prozeßgeschwindigkeit ausgenutzt werden kann. Bei Vorwärmtemperaturen von 300°C bis 400°C können Geschwindigkeitssteigerungen von 20 bis 30% erreicht werden. Je nach Zusammensetzung der Vorbeschichtung 3 kann das erfindungsgemäße Umschmelzverfahren für einen Legierungs-, Dispergierungs- oder Beschichtungsprozeß genutzt werden.Here, heat treatments are recommended that can be carried out in the same setting directly before the remelting process, such as. B. inductive heating. Here the inductor runs ahead of the laser beam at a defined distance so that the residual heat can also be used to increase the process speed. At preheating temperatures of 300 ° C to 400 ° C, speed increases of 20 to 30% can be achieved. Depending on the composition of the precoat 3 , the remelting process according to the invention can be used for an alloying, dispersing or coating process.

Die Fig. 4a bis 4c zeigen die Anwendung des erfindungs gemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Schicht aus dem Werkstoff Udimet 700 bei einem Einfallswinkel des Laserstrahls 4 von α = 70° und mit einem 6-mm- Linienfokus. Der Laserstrahl hat eine Leistung von 4 kW am Werkstück und die Vorschubgeschwindigkeit v beträgt 1.400 mm/min. In der schematischen Darstellung von Fig. 4a wird ein rechteckförmiger Laserstrahlfleck 12 in Pfeil richtung über das Werkstück 1 geführt und hinterläßt die ungeschmolzene Fläche in Form einer Beschichtungs spur 13. Bei dem gewählten Überlappgrad der Beschich tungsspur 13 von 50% wurde eine Umschmelzrate von 42 cm²/min erreicht. In Fig. 4b ist die fertig umgeschmol zene Oberfläche in Aufsicht und in Fig. 4c im Querschnitt dargestellt. FIGS. 4a to 4c show the application of the method according proper for the production of a layer made of the material Udimet 700 at an incident angle of the laser beam 4 of α = 70 ° and with a 6 mm line focus. The laser beam has an output of 4 kW on the workpiece and the feed speed v is 1,400 mm / min. In the schematic representation of FIG. 4a, a rectangular laser beam spot 12 in the arrow direction via the workpiece 1 and leaves the unmelted surface coating in the form of a track 13. With the selected degree of overlap of the coating track 13 of 50%, a remelting rate of 42 cm² / min was achieved. In Fig. 4b, the finished remelted surface is shown in supervision and in Fig. 4c in cross section.

Eine Verbesserung des Bearbeitungsresultats, insbeson dere bei reaktiven Vorbeschichtungen, kann durch eine Verkippung eines rechteckiggeformten Laserstrahls 4 um einen Winkel β erreicht werden. Wie in Fig. 5 in Auf sicht schematisch dargestellt ist, schließt die Projek tion des Laserstrahls 4 auf die Oberfläche des Werk stücks 1 mit der Bearbeitungsrichtung bzw. der bereits erzeugten Beschichtungsspur 13 den Winkel β ein. Da hierdurch die Reaktionszone und die Energie pro umgeschmol zener Fläche bei gleichen Strahlabmessungen und Laserlei stungen vergrößert wird, ergibt sich eine günstigere Schmelzbadkonvektion.An improvement in the processing result, in particular in the case of reactive precoatings, can be achieved by tilting a rectangular-shaped laser beam 4 by an angle β. As shown schematically in FIG. 5 in view, the projection of the laser beam 4 includes the angle β on the surface of the workpiece 1 with the machining direction or the coating track 13 that has already been generated. Since this increases the reaction zone and the energy per remelted area with the same beam dimensions and laser lines, this results in a more favorable bath convection.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist in Fig. 6 in einem rechtwinkligen Koordinatensystem (x, y, z) in Seitenansicht dargestellt, wobei die y-Achse senkrecht aus der Zeichenebene heraus tritt. Das Werkstück 1 ist hierbei um einen Winkel γ gegenüber der Horizontalen verkippt, d. h. die untere Werkstückebene, die in der von den Achsen a und y ge bildeten Ebene liegt, ist um den Winkel γ in Richtung der z-Achse gedreht worden. Der Laserstrahl 4 schließt mit dem verkippten Werkstück l den Winkel α ein. Die Vorschub richtung ist in dem hier dargestellten Fall so gewählt, daß sie in Richtung der Projektion der Schwer kraft auf die Werkstückoberfläche, d. h. in Richtung der Hangabtriebskraft und somit parallel zur Achse a verläuft.A further embodiment of the method according to the invention is shown in side view in FIG. 6 in a right-angled coordinate system (x, y, z), the y-axis emerging perpendicularly from the plane of the drawing. The workpiece 1 is here tilted by an angle γ relative to the horizontal, ie the lower workpiece plane, which lies in the plane formed by the axes a and y, has been rotated by the angle γ in the direction of the z axis. The laser beam 4 includes the angle α with the tilted workpiece l. The feed direction is selected in the case shown here so that it runs in the direction of the projection of the force of gravity on the workpiece surface, ie in the direction of the downhill force and thus parallel to the axis a.

In diesem Fall bewirkt die Schwerkraft eine Bewegung der Schmelze in Vorschubrichtung. Hierdurch kann die Schmelze 6 die Vorbeschichtung 3 gleichzeitig oder sogar vor dem Laserstrahl 4 benetzen und so z. B. Hartstoffe in das Schmelzbad 6 direkt einbeziehen. Der Winkel γ der Ver kippung darf hierbei nicht zu groß eingestellt werden, da ansonsten die Schmelzbadkonvektion und die Oberflächen spannung ein Abtropfen der Schmelze nicht verhindern kön nen. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt insbesondere bei hochschmelzenden Stoffen oder re aktiven Vorbeschichtungen zu einer weiteren Resultatsver besserung.In this case, gravity causes the melt to move in the feed direction. As a result, the melt 6 can wet the precoating 3 at the same time or even in front of the laser beam 4 and thus, for. B. include hard materials in the molten pool 6 directly. The angle γ of the tilting must not be set too large, since otherwise the melt bath convection and the surface tension cannot prevent the melt from dripping. This embodiment of the method according to the invention leads to a further improvement in results, in particular in the case of high-melting substances or reactive pre-coatings.

Unter Umständen kann es auch von Vorteil sein, wenn das Werkstück 1 zusätzlich um einen Winkel δ um die in der x,z-Ebene liegende Achse a verdreht ist, so daß das Schmelzbad in geringerem Maße als zuvor gegen die Vorbe schichtung 3 gedrückt wird. Der Winkel δ muß jedoch in Abhängigkeit vom Winkel γ derart eingestellt werden, daß das Schmelzbad 6 nicht den Kontakt mit der Vorbe schichtung 3 verliert und auch nicht quer zur Vorbeschich tung vom Werkstück 1 abfließen kann.Under certain circumstances, it may also be advantageous if the workpiece 1 is additionally rotated by an angle δ about the axis a lying in the x, z plane, so that the weld pool is pressed to a lesser extent than before the pre-coating 3 . The angle δ must, however, be set as a function of the angle γ in such a way that the molten bath 6 does not lose contact with the pre-coating 3 and also cannot flow away from the workpiece 1 transversely to the pre-coating device.

Gegebenenfalls kann auch die Vorschubrichtung von der zuvor genannten zu a parallelen Richtung abweichen und einen von Null abweichenden Betrag in +y- oder -y-Rich tung aufweisen.If necessary, the feed direction of the deviate from the aforementioned direction parallel to a a non-zero amount in + y- or -y-rich tion.

Im Extremfall ist der Winkel δ hierbei gleich Null und die Vorschubrichtung verläuft nahezu parallel zur y-Achse, so daß die Beschichtungsspur horizontal über das Werkstück verläuft.In the extreme case, the angle δ is equal to zero and the Feed direction runs almost parallel to the y-axis, see above that the coating track is horizontal over the workpiece runs.

Fig. 7a zeigt schematisch einen Laserstrahl 4, der unter einem Einfallswinkel α auf das Werkstück 1 trifft und bei dem der elektrische Feldvektor E einen Anteil parallel zur Einfallsebene aufweist, wobei die Ein fallsebene als die Ebene definiert wird, die von dem einfallenden Strahl und der Normalen N auf der Oberflä che aufgespannt wird. Der von der Oberfläche absorbier te Anteil des einfallenden Laserstrahls 4 hängt hierbei von seinem Polarisationszustand und vom Einfallswinkel ab. In Fig. 7b ist dieser bekannte Zusammenhang gra fisch dargestellt. Die üblicherweise als Fresnel′sche Reflexionskurve bezeichneten Verläufe von Absorptions- bzw. Reflexionsgrad sind in Fig. 7b für verschiedene Polarisationszustände (R_p = parallel, R_s = senkrecht, R_c = zirkular) dargestellt. Die Kurve für parallele Polarisation durchläuft dabei in Abhängigkeit vom Ein fallswinkel ein Absorptionsmaximum, so daß der Ab sorptionsgrad über den Einfallswinkel und den Polarisationszustand einstellbar ist. Fig. 7a shows schematically a laser beam 4 , which strikes the workpiece 1 at an angle of incidence α and in which the electric field vector E has a portion parallel to the plane of incidence, the plane of incidence being defined as the plane which is caused by the incident beam and the Normal N is stretched on the surface. The portion of the incident laser beam 4 absorbed by the surface depends on its polarization state and the angle of incidence. In Fig. 7b this known relationship is shown gra fish. The curves of the degree of absorption or reflection, which are usually referred to as Fresnel reflection curves, are shown in FIG. 7b for different polarization states (R _p = parallel, R _s = perpendicular, R _c = circular). The curve for parallel polarization passes through an absorption maximum as a function of the angle of incidence, so that the degree of absorption can be adjusted via the angle of incidence and the state of polarization.

Bei der Prozeßführung mit Einfallswinkel α 0 und linear polarisierten Laserstrahlung sind somit zu be rücksichtigen:In process control with angle of incidence α 0 and linear polarized laser radiation are thus to be take into account:

- The increase in the beam contact area increases direct angle of incidence and thus the reduction in Power density
- And the increase in the degree of absorption with increasing Angle of incidence (Fresnel absorption) with parallel Polarization.

Bei Einfallswinkel α 0° vergrößert sich die Auftreff fläche und damit vermindert sich die Leistungsdichte. Dies kann entweder durch höhere Laserleistungen oder effektiver durch Erhöhung des Absorptionsgrades durch Verwendung linear polarisierter Laserstrahlung ausge glichen werden. Durch die Verwendung linear polarisierter Laserstrahlung kann bei dem erfindungsge mäßen Verfahren mit stechender Bearbeitungsrichtung sogar eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades erreicht werden, wenn Einfallswinkel α 30° benutzt werden. Hierbei sind sowohl zylindrische, gekrümmte als auch planare Oberflächen bearbeitbar. Bei zylindrischen und gekrümmten Bauteilen ist der Einfallswinkel durch Versatz von der jeweiligen Rotationsachse einstellbar. Bei planaren Oberflächen muß der Winkel durch die Optik oder durch die Werkstückposition vorgegeben werden. Einfallwinkel im Bereich von 70° haben sich bei einer Vorbeschichtungsdicke von 1 mm bereits bewährt. Mit Einfallswinkeln von 70° können dabei die Vorschubge schwindigkeit v und damit die bearbeitbare Fläche bis zu einem Faktor von 7 gesteigert werden.With an angle of incidence α 0 °, the impact increases area and thus the power density decreases. This can either be due to higher laser powers or more effective by increasing the degree of absorption by Use of linearly polarized laser radiation be compared. By using linear Polarized laser radiation can in the Invention method with a piercing direction of processing even a significant increase in efficiency can be achieved if angle of incidence α 30 ° is used will. Here are both cylindrical, curved as planar surfaces can also be machined. With cylindrical and curved components, the angle of incidence is through Offset from the respective axis of rotation adjustable. With planar surfaces, the angle must go through the optics or specified by the workpiece position. Angle of incidence in the range of 70 ° have a Pre-coating thickness of 1 mm already proven. With The feed angle can be 70 ° speed v and thus the workable area can be increased up to a factor of 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur für vorbe schichtete Werkstücke geeignet, sondern allgemein für das Umschmelzen von Oberflächen von Vorteil. In Fig. 8 ist der Einfluß der Bearbeitungsrichtung auf das Bear beitungsergebnis für das Umschmelzen von Werkstücken ohne Vorbeschichtung mit linear polarisierter und zwar p-polarisierter Laserstrahlung in Abhängigkeit vom Einfallswinkel α dargestellt. Die Ausgangsleistung des Lasers betrug 4 kW und die Vorschubgeschwindigkeit v hatte einem Wert von 200 mm/min; das Werkstück wurde in horizontaler Lage bearbeitet. Die untere Kurve zeigt die umgeschmolzene Fläche als Funktion des Einfallswin kel für ein Umschmelzen bei schleppender Bearbeitung (vgl. Fig. 1 rechte Anordnung), während die obere Kurve dasselbe für die erfindungsgemäße stechende Bearbeitung darstellt. Für die Meßpunkte bei α = 70° sind für beide Fälle Querschnitte der umgeschmolzenen Fläche darge stellt. Bei einem Einfallswinkel von 70° läßt sich somit mit einer stechenden gegenüber einer schleppenden Bearbeitungsrichtung das umgeschmolzene Volumen um über 40% steigern.The method according to the invention is not only suitable for pre-coated workpieces, but is generally advantageous for remelting surfaces. In Fig. 8, the influence of the machining direction on the Bear processing result for remelting workpieces without precoating with linearly polarized, namely p-polarized laser radiation as a function of the angle of incidence α is shown. The output power of the laser was 4 kW and the feed speed v was 200 mm / min; the workpiece was machined in a horizontal position. The lower curve shows the remelted area as a function of the angle of incidence for remelting during slow processing (cf. FIG. 1 right arrangement), while the upper curve represents the same for the piercing machining according to the invention. For the measuring points at α = 70 °, cross sections of the remelted surface are shown for both cases. At an angle of incidence of 70 °, the remelted volume can be increased by over 40% with a piercing machining direction rather than a dragging one.

Der für eine bestimmte Vorbeschichtung (Schichtzusammensetzung, Schichtdicke . . . ) optimale Einfallswinkel bzw. parallele Anteil des E-Vektors der polarisierten Laserstrahlung muß jedoch nicht identisch mit dem Einfallswinkel bzw. dem E-Vektor für eine maximale Absorptionsrate sein. Vielmehr ist auch hier der Anteil der reflektierten Strahlung wesentlich, der die Vorbeschichtung nach dem Einstechen trifft (vgl. Fig. 3).However, the optimum angle of incidence or parallel portion of the E-vector of the polarized laser radiation for a specific precoating (layer composition, layer thickness...) Need not be identical to the angle of incidence or the E-vector for a maximum absorption rate. Rather, the proportion of the reflected radiation that hits the precoating after the piercing is also important here (cf. FIG. 3).

In den Figuren sind jeweils gleiche oder ent sprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeich net.In the figures are the same or ent speaking parts with the same reference numerals net.

Claims

1. A method for remelting workpiece surfaces onto which a guided laser beam ( 4 ) is directed, the angle of incidence α of which, based on the surface normal to the workpiece surface, is greater than 0 °, the workpiece ( 1 ) consisting of a base material ( 2 ) and one thereon arranged pre-coating ( 3 ), which when melting with the underlying base material ( 2 ) enters into a connection, characterized in that the relative movement between the laser beam and the workpiece surface he follows in such a way that the beam axis of the laser beam and the direction of movement of the workpiece surface guided laser beam enclose an angle of greater than 90 ° that after an insertion of the laser beam through the pre-coating ( 3 ) an edge region in the pre-coating ( 3 ) is formed, on which a molten pool ( 6 ) on the surface of the base material ( 2 ) is formed , and that by the schichtu on the surface of the melt pool ng reflected portion ( 9 ) of the laser radiation ( 4 ) the edge region of the precoat ( 3 ) is additionally preheated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the preheating temperature is adjusted by varying the angle of incidence α of the laser beam ( 4 ) and / or by varying the angle of the polarization direction to the workpiece surface.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the preheating temperature depending on the composition of the pre-coating ( 3 ) at least the temperature for degassing contained in the pre-coating, for the remelted layer undesirable additives, for. B. binder or adhesive.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the preheating temperature at least at least reaches a value which is required for the formation of individual melt drops ( 7 ) in the edge region of the precoating.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the laser beam ( 4 ) in the processing zone to a rectangular beam cross section ( 12 ) is formed.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that when remelting by a rectilinear movement of the laser beam ( 4 ) or the workpiece ( 1 ) a rectilinear coating track ( 13 ) is formed, the coating track ( 13 ) Be forms an angle β with the laser beam ( 14 ) projected onto the workpiece surface.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the workpiece surface in a rectangular coordinate system (x, y, z) by one Angle γ is tilted such that the machining in Direction of gravity projection onto the workpiece surface is done.

8. The method according to claim 7, characterized in that the workpiece ( 1 ) is rotated by an angle δ on an axis a lying in the (x, z) plane parallel to the workpiece surface.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the angles γ and δ are set such that the weld pool ( 6 ) wets the edge of the precoating ( 3 ) due to gravity, and that the weld pool ( 6 ) is not of the Workpiece surface flows off.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the laser radiation ( 4 ) is linearly polarized and the direction of polarization is predominantly parallel to the plane formed by the incident laser beam ( 4 ) with the incident solder.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the proportion of laser radiation ( 4 ) which is absorbed by the workpiece surface, by varying the angle of incidence α of the laser beam and / or the cross-sectional area of the laser beam ( 4 ) becomes.

12. The method according to claim 11, characterized in that the degree of absorption is set such that a sufficient for preheating the pre-coating portion of reflected laser radiation ( 9 ) is not undercut.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in the case of curved, in particular cylindrical, components, the angle of incidence of the laser beam ( 4 ) is adjustable by offset from the respective rotational axis.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the angle of incidence α of the laser beam ( 4 ) is in the range from 30 ° to 80 °, preferably in the range from 65 ° to 75 °.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the workpiece surface in front the remelt is subjected to a heat pretreatment.

16. The method according to claim 15, characterized in that the heat pretreatment takes place inductively and that the inductor Laser beam runs in such a way that in the area of Melting bath also the residual heat of the preheating action for the remelting process is available.