JP6137767B2 - 半完成品の表面形成用レーザ加工装置及び方法 - Google Patents
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Description
19 レーザヘッド
20 レーザ加工装置
21 パルスレーザ
22 レーザビーム
23 リダイレクト装置
24 レーザビームインパルス
25 衝突領域
26 半完成品の面
27 半完成品
28 焦点光学系
29 制御ユニット
30 位置決め装置
31 第1の調整駆動装置
32 第1の方向
33 第1のキャリッジ
34 第1のキャリッジ支持構造
35 第2のキャリッジ支持構造
36 第2のキャリッジ
37 第2の方向
38 第3の方向
39 第3のキャリッジ
40 第3のキャリッジ支持構造
41 ピボット駆動機構
42a 第1のピボット軸
42b 第2のピボット軸
45 プロセスガス供給ライン
46 プロセスガス除去構造
47 収納領域
48 真空チャンバ
49 吸引ライン
50 真空ポンプ
51 入口領域
55 パルスゾーン
56 漏斗状のクレータ
57 部分経路
60 カッティングエッジ
61 削り面
62 自由面領域
62a 第1の自由面部分
62b 第2の自由面部分
63 材料部分
64 残留部分
65 インパルスシーケンス
70 カッティング要素
71 担体要素
72 接続層
73 線
α 傾斜角
A 距離
B パルス経路
D 直径
dS 層厚さ
E 終点
f インパルス周波数
F 面
I 強度
Ki 連続パス(i=1〜n)
L 偏光方向
P プロセスガス流
R ビーム放射方向
S 始点
V 相対移動方向
vrel 相対速度
Claims (18)
- 半完成品(27)の輪郭(60、62)を製造するためのレーザ加工装置であって、
レーザビームインパルス(22、24)を供給するレーザ(21)と、
前記レーザ(21)の前記レーザビームインパルス(24)を、前記半完成品(27)上の所定のパルスゾーン(55)内の、間隔をおいた所定の複数の衝突位置(25)の各々の上へ向かうよう移動させる、リダイレクト装置(23)であって、前記パルスゾーン(55)が、前記パルスゾーン(55)の輪郭に沿った外側衝突位置(25)と前記外側衝突位置(25)の内側に位置する内側衝突位置(25)とを含む、リダイレクト装置(23)と、
形成されるエッジ(60)又は面(62)に沿って相対移動方向(V)に、前記半完成品(27)と前記パルスゾーン(55)とを連続的に相対移動させ、前記相対移動は、前記半完成品(27)の面上で前記パルスゾーン(55)の移動が停止することがないよう、停止することなく継続される、位置決め装置(30)と
を備える、レーザ加工装置。 - 前記位置決め装置(30)は、前記レーザビームインパルス(24)のレーザビーム方向(R)と、前記半完成品(27)上に形成される面(62)との間に傾斜角(α)を与えて設定する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 形成される前記エッジ(60)又は面(62)を覆う、前記半完成品(27)の材料部分(63)は、前記パルスゾーン(55)に対して実質的に平行に伸びる層状アブレーションパスを数回行うことにより、層状に除去される、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- アブレーション層は、前記半完成品(27)上に形成される前記面(62)に交わる方向に拡がる、請求項3に記載のレーザ加工装置。
- 前記位置決め装置(30)は、前記半完成品(27)の加工中に傾斜角(α)を変更する、請求項2に記載のレーザ加工装置。
- 前記傾斜角(α)は、前記半完成品(27)の材料に依存して前記位置決め装置において予め定められている、請求項2に記載のレーザ加工装置。
- 前記半完成品(27)は、担体層(71)の上に配置されたカッティング材料層(70)と、2つの層(70、71)上に拡がる、除去される材料部分(63)とを含み、
前記位置決め装置(30)は、前記カッティング材料層(70)のアブレーション用の第1の傾斜角(α1)と、前記担体層(71)材料のアブレーション用の第2の傾斜角(α2)を調整する、請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記カッティング材料層(70)の材料をアブレーションするときの前記レーザビームインパルス(24)の強度(I)は、前記担体層(71)の材料をアブレーションするときに適用する前記レーザビームインパルス(24)の強度とは異なる、請求項7に記載のレーザ加工装置。
- 前記カッティング材料層は、カッティングエッジ構成のために提供され、前記担体層(71)は前記カッティング材料層を支持するために提供され、前記2つの層は強固に接合されている、請求項7に記載のレーザ加工装置。
- 前記傾斜角(α)は、0度から45度の範囲にある、請求項2に記載のレーザ加工装置。
- 前記リダイレクト装置(23)は、前記パルスゾーン(55)の前記衝突位置(25)上へ、前記レーザビームインパルス(24)を所定の順序で向ける、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記リダイレクト装置(23)は、所定のパルス経路(B)に沿って配置された所定の入射位置(25)上へ前記レーザビームインパルス(24)を向ける、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記パルス経路(B)は、始点(S)と終点(E)とを有し、前記終点(E)となる前記衝突位置(25)は、形成される前記エッジ(60)又は前記面(62)に割り当てられた前記パルスゾーン(55)の外周に配置される、請求項12に記載のレーザ加工装置。
- 前記パルス経路(B)に沿う2つの連続する衝突位置(25)の間の距離(A)は、前記レーザ(21)のインパルス周波数(f)とリダイレクト装置(23)の調整速度とによって予め定められている、請求項12に記載のレーザ加工装置。
- 前記リダイレクト装置(23)は、2つの連続するレーザインパルス(24)を前記パルスゾーン(55)の異なる衝突位置(25)上へ向ける、請求項1〜14のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
- 前記リダイレクト装置(23)は、少なくとも2つのレーザビームインパルス(24)を含む2つの連続するレーザインパルスシーケンス(65)を、前記パルスゾーン(55)の異なる衝突位置(25)上へ向ける、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記傾斜角(α)は、5度から25度の範囲にある、請求項10に記載のレーザ加工装置。
- 半完成品(27)上に輪郭(60、62)を製造するための方法であって、
半完成品(27)を提供し、
レーザビームインパルス(22、24)を発生させ、前記レーザビームインパルス(24)を、前記半完成品(27)上のパルスゾーン(55)内に間隔をあけて配置された複数の衝突位置の各々の上へ向かうよう移動させ、前記パルスゾーン(55)が、前記パルスゾーン(55)の輪郭に沿った外側衝突位置(25)と前記外側衝突位置(25)の内側に位置する内側衝突位置(25)とを含み、
前記半完成品(27)と前記パルスゾーン(55)との間の連続的な相対移動を実行し、前記相対移動は、形成される前記輪郭(60、62)に沿った方向へ、前記半完成品(27)の面上で前記パルスゾーン(55)の移動が停止することがないよう、停止することなく継続される、
ステップを含む、方法。
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