ES2657020T3 - Procedimiento para el mecanizado de una superficie de una pieza de trabajo mediante radiación láser - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el pretratamiento adhesivo de una superficie de una pieza de trabajo mediante radiación láser, impactando la radiación láser generada mediante un láser pulsado sobre la superficie que se va a mecanizar, caracterizado por que el procedimiento es un procedimiento en dos etapas, llevándose a cabo las etapas individuales sucesivamente, separándose en la primera etapa, que se trata de una etapa de limpieza, las impurezas que se encuentran sobre la superficie y fundiéndose en la segunda etapa, que se trata de un proceso de fusión inicial y de refusión, la capa próxima a la superficie de la pieza de trabajo y enfriándose de nuevo a continuación, de modo que tiene lugar la refusión completa de la capa próxima a la superficie.
Description
mecanizado de radios con punto de giro céntrico o acéntrico. A este respecto se puede ajustar la acentricidad de forma ventajosa al radio de una esquina. Esto significa que el movimiento en línea solo se realiza mediante un movimiento de giro del elemento óptico.
La deflexión de haz puede estar configurada de diferentes maneras. A modo de ejemplo sin embargo no puede realizarse exclusivamente una deflexión de haz en forma de meandro o en forma de línea o deflexión de haz en forma de línea en zig-zag.
A modo de ejemplo se puede conseguir que se superponga una deflexión de haz bidimensional con una disposición del espejo rotacional. De forma alternativa se podría realizar una deflexión de haz con dos escáneres lineales rotacionales, o una rotación de una focalización de línea.
De forma ventajosa puede realizarse una rotación/movimiento lineal del dispositivo de mecanizado (también de la radiación láser) y/o una rotación/movimiento lineal de la pieza de trabajo a mecanizar o una combinación de la rotación/movimiento lineal del dispositivo de mecanizado y pieza de trabajo.
De forma ventajosa se puede prever un equipo de control que controla el movimiento de giro del elemento óptico. De forma ventajosa se puede estar previsto algún equipo de control, que es responsable tanto del cambio de orientación de la dirección de escaneo como también del control del elemento óptico. Se pueden plantear también equipos de control separados que se comunican luego entre sí. De forma ventajosa puede preverse en el elemento óptico además al menos un elemento sensor, mediante el cual se puede determinar el giro. De esta forma es posible realizar un retorno de posición del ángulo de giro en el control de escáner, o invertirlo.
De forma ventajosa pueden preverse equipos para supervisor el proceso on-line. Por ejemplo pueden preverse medios para generar una supervisión del proceso por señales de proceso en función de la intensidad (de forma particular densidad de luz óptica integral del plasma o "laserinduced breakdown spectroscopy LIBS), por ejemplo en forma de un análisis de espectro de la luz del plasma. Igualmente pueden preverse medios para detectar, de forma ventajosa on-line, contaminaciones residuales y/o defectos de superficie locales y/o defectos de moldeo y/o alteraciones locales del grado de absorción y/o la intensidad de rayo láser sobre la superficie del componente.
Mediante el dispositivo de mecanizado es posible de forma particular un mecanizado continuo de radios mediante movimiento lineal y rotación y ajuste de la dirección de escaneo.
Se describe también un equipo de mecanizado por láser para el mencanizado de una pieza de trabajo mediante radiación láser, que se caracteriza por al menos una fuente láser para la genración de un rayo láser pulados y un dispositivo de mecanizado como se describe prevaimente para la deflexión dirigida y posicionamiento del rayo láser en la pieza de trabajo. Por tanto en relación a la configuración y funcionamiento del dispositivo de mecanizado se hace referencia e indicación plena a las realizaciones previas.
En principio es suficiente que se use una fuente láser individual. Se pueden plantear evidentemente también dos o más fuentes láser. Como se aclara además más abajo en relación al procedimiento de acuerdo con la invención, es particularmente importante, si se pretrata una superficie para el uso como área adhesiva, que la superficie se limpie en primer lugar y a continuación se refunda. Esto puede conseguirse con distintas intensidades de láser. Si se usa una fuente láser individual, esta debe estar configurada para distintas instensidades de láser, o bien para una instensidad de láser, con lo que se puede tanto limpiar como también refundir. Con un procedimiento en dos etapas con doble pasada puede realizarse en primer lugar una limpieza con una primera intensidad y a continuación una refusión con una segunda intensidad. Esto puede realizarse, por ejemplo, con una fuente láser variable en intensidad, o bien con dos fuentes láser de distinta intensidad.
A este respecto la invención no se limita en principio a determinados tipos de fuentes láser. A continuación se describen algunos parámetros ventajosos para la fuente láser que se va a usar.
De forma ventajosa la fuente de luz puede estar configurada como láser pulsado para la generación de pulsos láser con duración de pulso en el intervalo de 5 ns a 500 ns.
En otra configuración puede estar configurada la fuente de luz para la generación de intensidades de láser mayores/iguales a 5 Megawatios/cm2. De forma ventajosa pueden encontrarse las intensidades en el intervalo de 5 Megawatios/cm2 a 500 Megawatios/cm2. Las intensidades para el proceso de limpieza pueden encontrarse por ejemplo en el intervalo de 5 Megawatios/cm2 a 100 Megawatios/cm2, mientras que las intensidades para el proceso de refusión pueden encontrarse en el intervalo de 20 Megawatios/cm2 a
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