NO771619L - Termokjemisk fjerning av metall fra overflaten av et arbeidsstykke - Google Patents

Description

Termokjomisk fjerning av metall fra

overflaten av ct arbeidsstykke.

Foreliggende■oppfinne 1 se vedrører generelt termok,j enii sk fjerning av metall fra overflaten av et arbeidsstykke, også kalt bortbrenning. Spesielt vedrører oppfinnelsen tilveiebringelse av momentan eller "flying start" ved bortbrenning. En "flying start" betyr i denne sammenheng en faktisk momentan start av en termokjemisk reaksjon på et arbeidsstykke som beveger seg i forhold til bortbrenningsmaskinen ved normal me ta 11 f j erningshas tighe l;, d.v.s. vanligvis en hastighet på ca. 6 til ca. 45 ra/min.. Nedre hastighetsområde benyttes derved for metall fjerning fra kalde arbeidsstykker og øvre hastighe tsoniråde for hete arbeidsstykker.

Del, er kjent at en.bortbrenningsreaksjon startes ved foroppvarming av me tallarbeidsstykket til smelte-el.ler tennings tempera tur - vanligvis ved hjelp av foroppvarm-ende flammer rettet mot et forholdsvis lite område - før en skrå sti It oksygonstrom rettes mot smeiten. Oksygenstrommen tiar dobbelt hensikt, for det fors te å fremkalle en termok jem-isk reaksjon mod metallet og for det andre å blåse bort det reagerte metall og derved blottlegge nytt metall for bortbrenningsreaks j on en .

Metallstaver er lenge blitt brukt for oppnåelse av hurtigere start ved manuell bortbrenning, som f.eks. angitt i US patentskrift 2 205 890. Her må arbeidet være stasjonært og operatoren må på grunnlag av egen dyktighet-være i stand til å manipulere både tidsinnstillingen av oksygenstrøm-men og brennerens og stavens vinkel. Det er likeledes kjent å starte mekaniske bortbrenningsreaksjoner med trådstaver, som angitt i US patentskrift 2 309 096 (flucknam et al). Start av termokjemisk fjerning av metall som angitt i sistnevnte patentskrift er likeledes bare mulig på stasjonære arbeidsstykker.

Flyvende start ved hjelp av metallpulver er omtalt i US patentskrift 3 2l6 867 (DeVries et al),og flyvende start ved hjelp av en aktivisert elektrode er omtalt i US patentskrift 2 513 '"25 (Lobosco) og i ; US patentskrift 3 658 599 (Svensson et al). Hurtig slitasje av det pulvertransporter-ende utstyr forer til at pulverstart blir upålitelig, og dette" forhold, samt omkostningene for me tallpulveret, gjør pulverstart utilfredsstillende. Problemene i forbindelse med elektrisk start er forholdsvis kompliserte.

Overførte elektriske buer, hvor arbeidsstykket utgjør en del av den elektriske krets krever elektrisk kontakt med det bevegede arbeidsstykke. Ikke-overførte elektriske buer, hvor arbeidsstykket ikke inngå i kretsen krever at elektroden befinner seg uhyre nær arbeidsstykkets overflate for overføring av tilstrekkelig varme til å bringe arbeidsstykket til tennings temperatur . Dette er upraktj.sk på grunn av romsmessige begrensninger og fordi sprut fra bortbrenningsreaksjonen ville odel egge skjærbrenneren.

Nylig har man også.oppdaget, som angitt i US patentskriftene 3 966 503 og 3 991 985, at flyvende start kan oppnås ved at den metallflate som skal behandles, bringes i kontakt med en het tråd. Den hete tråd bringes til tenningstemperatur av varmen fra behandlingsenhetens foroppvarmings-flammer eller en ytre varmekilde. Skjønt denne fremgangsmåte viste seg hensiktsmessig, når flere punkt-bortbrenninger skal gjennomføres, er det nødvendig å anordne like mange trådfrem-matnlngsorganer som anvendte bortbrenningsenheter.

Hittil har det således alltid vært nødvendig

å. benytte et hjelpemateriale, som metall tråd eller -pulver for å bringe arbeidsstykket til tenningstemperatur.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse betyr hoyintensiv stråle at oksygenets strømningshastighet gjennom spredningsdysen er større enn oksygenets strømnings-has tighe t gjennom en bortbrenningsdyse med tilsvarende bredde.

Foreliggende oppfinnelse baserer seg på den oppdagelse at en høyintensiv laserstråle kan fokuseres på et

1

meget lite punkt på et me ta 11arbeidsstykke som skal behandles, hvilket punkt allerede rammes av en intens oksygenstrå1e eller samtidig kommer i kontakt med en slik stråle, og momentant kan forårsake igangsettelse av en termokj emi sk reaksjon i nevnte punkt for deretter å utvides til et fullstendig punktbortbren-ningsstrok, som vanligvis er 5-25 cm bredt. Det var kjent at en laserstråle momentant kunne bringe et lite punkt (0,1 til 1 mm diameter og 1-0,1 mm dybde) til smeltetem<p>era tur. Uventet oppdaget man imidlertid at et' slikt, lite og grunt punkt av smeltet metall kunne spres til et bortbrenningssveip med fullstendig bredde med en høyintensiv oksygenstråle. Det ble an-tatt at en oksygenstråle med stor intensitet ville blåse bort en slik r„inge mengde smeltet 'metall før den termok j emi ske reaksjon kunne igangsettes eller ville avkjøle punktet tilstrekkelig til å hindre at reaksjonen tok til.

Det fins stort sett to forskjellige lasertyper, d.v.s. lasere med kontinuerlige bølger og pulserende lasere. De pulserende lasere avgir, som navnet tilsier, sin energi i meget korte utbrudd, av stor intensitet. De momentane starter . Ifølge foreliggende oppfinnelse er intermitterende, som den pulserende laser. Av denne grunn foretrekkes pulserende laser for foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være innlysende at laser med kontinuerlige bølger også kan benyttes ved at slik laser pulseres ved hjelp av en blender eller lignende. Laser med kontinuerlige bølger foretrekkes ved et alternativt utførelseseksempe1 av oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å tilveiebringe en enkel og pålitelig fremgangsmåte og et apparat som er i stand til å fremkalle en momentan eller flyvende start på el; arbeidsstykke uten bruk av hjelpematerialer (f.eks. pulver eller tråd) eller en elektrisk bue.

Oppfinnelsen går videre ut på å tilveiebringe en fremgangsmåte som er i stand til å gjennomføre et momentant, individuelt, gratfri tv punktbortbrenningssveip på et arbeidsstykke av metall uten bruk av hjelpemateriale eller elektriske buer.

Oppfinnelsen går dessuten ut på å tilveiebringe en fremgangsmåte som - i ett enkelt sveip over arbeidsstykkets overflate - er i stand til å gjennomføre flere momentant igang satte, til fe dig lokaliserte, selektive bor tbrerininger på overflaten av el; arbeidsstykke som beveger seg med normal bortbrenningshastighet.

Et alternativt utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte og et apparat som er i stand til å utføre momentane bortbrenningskutt uten bruk av en høyintensiv oksygenstråle for spredning av startsmelten.

De nevnte og andre formål oppnås ved foreliggende oppfinnelse som omfatter en fremgangsmåte for oppnåelse av en momentan, termokjemisk start på overflaten av et jernholdig me tallarbeidsstykke, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: a) opprettelse av kontakt mellom et på forhånd valgt punkt på nevnte overflate, der reaksjonen skal begynne, og en lasers tråle,

b.) sikting av en høyintensiv oksygenjetstråle mot nevnte flate på nevnte sted, hvorved det forårsakes en umiddelbar start av bortbrenningén og dannelsen av smelte på stedet, og

c) fortsatt behcind ling av nevnte smelte med en høyintensiv oksygenhctstråle Inntil smeiten har spredt seg til den

ønskede bortbrenningsbredde.

Oppfinnelsen vedrører videre et apparat for momentan start, som omfatter en bortbrenningsmaskin med en bortbrenningsenhet forsynt med organer for utsendelse av en f oroppvarmings.f i amme og ' en bor tbrennings-oksygenstrøm mot et arbeidsstykke som skai behandles, en oksygensprederdyse montert på bortbrenningsmaskinen anordnet foran nevnte bortbrenningsenhet og skrå stilt i utløpsenden, slik at det oppnås en høyintensiv oksygenstråle 1 vinkel mot arbeidsstykkets overflate i en bestemt avstand foran bortbrenningsoksygenstrommen og en laser anordnet på bortbrenningsraaskinen med et tilordnet optisk system for fokusering av en laserstråle på arbeidsstykkets overflate.

Etter at smeiten har spredt seg til den på forhånd fastsatte bredde, er den momentane start fullfort. Spredningsoksygenstrommen kan deretter forbli på og brukes

til utførelse av bortbrenningsreaksjonen, eller den kan stenges av og en annen oksygenstrom kan rettes mot den utvidede

smolte i spiss vinkel mot arbeidsstykkets overflate for å

"overta" og utføre bortbrenningsreaksjonen. Den ønskede bort-brenningskuttype vil bestemme hvilken oksygenstrømtype som skal benyttes for å "overta" reaksjonen fra spredningsstrålen.

Et alternativt utførelseseksempel av oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for tilveiebringelse av et momentant bortbrenningskutt på overflaten av e t arbeidsstykke av metall, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: a) fremkalling av en relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og en strøm av bortbrénningsoksygengass og samtidig 1) sikting av minst en laserstråle mot arbeidsstykkets overflate for dannelse av en opphetet bane med ønsket lengde tvers over nevnte flate i forhold til dennes bevegelsesretning, hvorved nevnte oppvarmede bane fremkalles ved at lasers trålen oppvarmer en rekke punkter på nevnte flate til deres oksygentenningstemperatur og 2) sikting av en bortbrenningsoksygenstrom mot nevnte oppvarmede bane, hvorved et momentant bortbrenningskutt fremkalles langs nevnte bane og b) fortsettelse av bortbrenningsoksygenstrommen inntil den ønskede lengde av kuttet er fremkalt.

Det alternative utførelseseksempel av oppfinnelsen omfatter også et bortbrenningsapparat, som i kombinasjon omfatter: a) bortbrenningsdyser som er i stand til å sende ut en styrt bortbrenningsoksygenstrøm mot arbeidsstykkets overflate, b) organer for å fremkalle relativ bevegelse mellom nevnte dyser og arbeidsstykket, og c) laserorganer som er i stand til å sende minst en laserstråle mol; arbeidsflaten for dannelse av en oppvarmet bane av

ønsket lengde tvers over nevnte overflate i forhold til dennes bevegelsesretning, ved at laserstrålen oppvarmer en rekke punkter på nevnte flate til oksygentenningstemperatur, hvorved nevnte bane er anordnet nær midtlinjeforlengelsen av nevnte bortbrenningsoksygenstrøm på arbeidsflaten.

Ved bruk av denne alternative utførelsesform er den foretrukne fremgangsmåte,for laseroppvarming av arbeids stykkets overflate til dennes oksygentenningstemperatur at en laserstråle med kontinuerlige bølger føres på tvers slik at strålen rammer en kontinuitet av punkter tvers over arbeidsstykkets flate.

Betegnelsen "momentan" betyr i forbindelse med opprettelse av en terrnokj emi sk start ved foreliggende oppfinnelse det samme som "flyvende start" og start der det ikke fore-kommer relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og bortbrenningsapparatet,, inntil det øyeblikk da. laserstrålen får kontakt med det fastsatte punkt. I kontaktøyeblikket vil normal bortbrenn-ingshas tighe I; imidlertid umiddelbart ta til (uten avventing av smel tedannel se, som ved kjent-' teknikk), slik at startprosessen gjennomføres med relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og bortbrenningsapparate I;. Hvis bevegelse ikke settes i gang umiddelbart ved kontakt med laserstrålen, ville oksygenstrålen brenne et hull i arbeidsstykket i løpet av meget kort tid. Den relative bevegelse kan selvsagt forårsakes av at arbeidsstykkets overflate beveges i forhold til det stasjonære bortbrenningsapparat eller omvendt.

Betegnelsen "bortbrennings-oksygenstrøm" skal

1 forbindelse med foreliggende oppfinnelse bety en strøm av oksygengass som rettes på skrå mot arbeidsstykkets overflate og har tilstrekkelig intensitet til termokjemisk fjerning av et metallisk overflatesjikt, vanligvis til en dybde på ca. 1-8 mm og i et bortbrennirigskutt som er minst 25 mm bredt. Bortbrennings-oksygenstrømmer er fortrinnsvis flateformet, men kan også være sirkulære eller ha andre former.

Et individuelt, gratf.ritt, punktbortbrenningskutt kan utføres ved at det mot smeiten sendes en skråstilt, f latef orme I; strøm av boi- tbrenningsok sygen , hvis strømnings-int.ensitet gradvis reduseres mot strømmens kanter, slik at den når null intensitet ved sidekantene av dyseåpningen fra hvilken den sendes, og derved fremkaller et kutt som er smalere enn nevnte dyseåpningsbredde. Et slikt bortbrenningskutt kan dannes med dyser som angitt i U.S. søknad nr. 607.888.

Hvis selektiv punk t.bor tbrenning av hele arbeidsstykkets overflate ønskes gjennomført i ett enkelt sveip, må bortbrenningskuttene ikke bare gjøres gratfrie, men også slik at nærliggende kutt hverken overlapper eller at det gjenstår

1

i

for store ribber eller dype spor mellom dem. Dette forutset-ter muligheten av å. sende bortbrennings-oksygenstrømmer som grenser til hverandre ved smolten og hvor strømningsintensi-teten av hver strøm gradvis avtar mot strømmens sider og hvor hver strøm fremkaller et bortbrenningskutt som i det minste er like bredt som utlopsåpningen. Dyser for slike bortbrenningskutt er beskrevet i U.S. søknad nr. 607.887, patent 4.013.486. Når disse bortbrenningsenheter passerer over arbeidsstykket

ved normal bortbrenningshastighet, kan de settes på og stenges av på en bestemt måte for bortbrenning av et tilfeldig mønster av defekter på arbeidsstykkets overflate.

Hvis det skal, gjennomføres et konvensjonelt bortbrenrtingssveip, kan dette oppnås ved at en skråstilt, flateformet bortbrennings-oksygenstrøm rettes mot smeiten fra en konvensjonelt rektangulær dyse, hvis stromningsintensitet er i det vesentlige jevn over hele dysens bredde. I dette tilfelle vil den momentane bortbrenningsstart medføre den fordel at bor tbrermingsrea.ks jonen kan begynne på et arbeidsstykke,

når dette kommer på linje med bortbrenningsenhetene uten at arbeidsstykket eller enhetene.må gis redusert bevegelseshast-ighet eller stanses for igangsetting av bortbrennings-reaksjonen, slik det er nødvendig ved bruk av konvensjonelle for-' oppvarmingsflammer. Den momentane start gjør det mulig å starte bortbrenning umiddelbart ved kontakt mellom apparatet og arbeidsstykke t.

I tegningene viser

fig. 1 et sideriss som illustrerer fremgangsmåten og apparatet for fremstilling av et individuelt, grat-fritt punktbortbrenningskutt med momentan start ifolgc foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 et fron tri ss•av bortbrennings-oksygendyseåpningen, sett etter linjen 2-2 i fig. 1,

fig. 3, 4,<r>) og 6 skjematiske illustrasjoner av de reaksjonsfaser som - sett ovenfor og langs linjene 3-3

i fig. 1 - vil finne sted på arbeidsstykket, når en momentan start gjennomføres ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 et apparat i perspektiv for gjennomfør-ing av foreliggende oppfinnelse, utliggermontert for fjern-s tyring,

flg. 8 og 9 modifiserte versjoner av apparatet ifølge fig. 7 >

fig. 10 et annet foretrukket utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse sett i perspektiv, nemlig et an-tall nærliggende bortbrenningsenheter for utførelse av momentant igangsatt, selektiv fler-kutts punktbortbrenning i ett sveip over hele bredden av et arbeidsstykke,

fiff. 11 en modifisert versjon av laseranord-ningen ifølge fig. 10,

fig. 12 et frontriss av bortbrennings-oksygen-dyseåpninger som benyttes i bortbrenningsenheter som vist i fig. 10,

fig. 13 et oppriss av fig. 10, som illustrerer hvorledes oppfinnelsen funksjonerer for dannelse av flere momentant igangsatte punktbortbrenningskutt i ett enkelt sveip over hele arbeidsstykkets bredde,

fig. lk et sideriss som illustrerer et alternativt utføre 1 se seksempel av fremgangsmåten og apparatet som ikke krever en høyintensiv oksygenjetstråle,

fig. 15 et frontriss (uten bortbrenningsenheten) av fig. lh, for illustrasjon av en foretrukket anordning til bruk av en laser for gradvis oppvarming av en rekke punkter på overflaten av et arbeidsstykke til oksygentennings-tenipera tur,

fig. 1.6 en alternativ anordning for laseroppvarming av arbeidsstykke ts overflate, og

fig. 17 illusterer formen av et bortbrenningskutt som ble gjennomført med anordningen ifølge fig. l6 for flyvende start.

i. fig. 1 ses en la.sererihet 1, inklusive en fokuserende li nse , monter t enten på bortbrenningsmaskinen eller på storre avstand og anordnet slik at et laserpunkt får kontakt med arbeidsstykkets V overflate i punkt A, d.v.s. det punkt hvor punkt-bortbrenningsreaksjonen skal starte like foran det defekte sted. Oksygenspredn.ingsdysen 2 kan være eri glatt dyse med en rund boring på .1-5 cm diameter. Den vil fremkalle smelte med bredder på 5 til 25 cm. Dysen 2 er skråstilt med utløpsenden i en slik vinkel mot arbeidsflaten at den forlengede midtlinje av oksygenstrå 1 en (heretter kalt oksygen- anslagspunktet) 30, .som sendes fra spredn i.ngsdy sen . vi 1 ramme

arbeidsflaten i punk I; B. Punkt A kan ligge foran punkt B eller inntil så langt bak punkt- B som punkt C. Punkt C er forlengelsen av den innvendige diameter av spredn i.ngsdy sen 2. Bortbrenningsenhet en 3 omfatter konvensjonelle øvre og nedre foroppvarmingsblokker 12 og 13, som kan være utstyrt med en rekke porter lh h.h.v. 15 for forblandede eller etterblandede flammer og en passende gasspassasje. Hvis det benyttes etterblandede forvarmingsflammer og disse foretrekkes utstyrt for størst mulig sikkerhet, vil portene lk og<:>15 benyttes for utsending av en brenngass som etter tenning brenner ved tiIblanding av en oksygenstrøm med lav hastighet, som trer ut fra bortbrennings-oks^gondysoslissen l6, dannet av nedre flate 17 av øvre foroppvarmingsblokk 12 og øvre flate 18 av nedre forvarmingsblokk 13-Den slissformede oksygendyse l6 ender innenfor ut-løpsåpningen 19. For oppnåelse av et individuelt, gratfritt punk t-bor tbrenningsku! t er åpni__jigen 19 utformet som vist i fig. 2. Oksygen og brenngass mates til bortbrenningsenheten 3 gjennom tilførselsrør 20 h.h.v. 2.1 på i. og for seg kjent må te.

Apparatet ifølge fig. 1 har følgende virkemåte: Først tennes foroppva.rmingsflammene som trer ut av bortbrenningsenheten 3 ved igangsetting av brenngasstrommen fra rekkene av forvarmingsporter lk og 15 og en lav oksygengass-strømning gjennom åpningen 19. Disse forvarmingsflammer, antydet ved linjene 22, rammer arbeidsflaten og avbøyes oppad og tilbake. Når det defekte, område som skal brennes bort på det bevegede arbeidsstykke W, befimier seg like foran punkt B, sendes en høyintensiv oksygenjetstrå 1e fra dyse 2 mot punkt B på arbeidsstykkets flate. Når det. defekte område når punkt A, pulseres laserstrålen og. forårsaker at punktet umiddelbart når tennings tempera tur , hvorved en momentan bortbrenningsreaksjon settes i gang. Oksygenstrålen fra dyse 2 fører til at den lille smelte dannet av laserpulsen meget hurtig spres til full bredde. På dette tidspunkt stenges oksygendysen 2 og bortbrennings-oksygenstrå 1 en fra dyse 19 rettet mot punkt D på arbeidsflaten okes til bortbrennings-strømningshastighet for å overta reaksjonen fra spredningsdysen. Bortbrennings-strommen holdes ved like så lenge bortbrenningskutting ønskes.

Ue arbcidstrinn son; følger etter tenning av forvarmingsflammene fra bortbrenningsenheten 3>kan automatiseres for eksempel for drift via en rekke etter hverandre følgende tidsinnstillingsenheter, releer og solenoidventiler, slik at en operator eller et passende signal setter i gang og automatisk gjennomfører sekvensen av ovenfor omtalte arbeidstrinn. Et andre signal kreves for avslutning av kuttet ved avstengning eller reduksjon av bortbrennings-oksygenstrømmen til en verdi som så vidt er tilstrekkelig for å opprettholde forvarmingsflammene. I denne tilstand er apparatet klart til momentan pu nk t-bortbrenning.

En alternativ utførelsesform av de ovennevnte a rbei d s tri*nn i fremgangsmåten er å sette på bortbrennings-oksygens (rømmen samtidig som spredni ngsdy se-s trønimen , Sistnevnte som rammer med langt større styrke, vil styre den termo-kjeniiske reaksjonens forløp, d.v.s. forårsake at det smeltede punkt spres. Når så oksygenstrål en fra sprederdysen stenges av, vil bortbrennings-oksygenstrømmen "overta" reaksjonen på ;en meget gradvis og jevn, skjønt hurtig måte.;Fig. 2 viser bortbrenningsdy seåpn.i ngen 19 som benyttes for enheten ifølge fig. 1 for et individuelt, gratfritt bortbrenningskutt. Andre typer av bortbrenningsdyser som er hensiktsmessige for foreliggende oppfinnelse er beskrevet i detalj i ovennevnte U.S. patentsøknad nr. 607.888. Det er viktig å observere at kuttet som dysen fremkaller er smalere enn selve dysebredden. Dette er nødvendig for oppnåelse av et gratfritt punkt-bortbrenningskutt. Dette forhold vil imidlertid hindre slike dyser fra, bruk side om side med en annen slik dyse, fordi de parallelle kutt som fremkalles ville medføre en ikke bortbrent flate mellom kuttene; Derfor er slike dyser bare hensiktsmessige for individuelle, gratfrte kutt. Fig. 2, som er et oppriss av fig. 1 langs linjen 2-2, viser øvre og nedre forvarmingsblokk 12 og 13, som omfatter- rekkene av øvre og nedre forvarmingsgassporter lh h.h.v. 15. Oksygendyseåpningen 19 omfatter triangulære innsatser 25 i hver ende av dysen 19, slik at sidekantene av den oksygenstrom som trer ut av dysen 19 blir gradvis mindre intense, d.v.s. får mindre vir-kning på arbeidsflaten. ;Det skal bemerkes at skjønt punkt A befinner seg bak punkt B i fig. 1, kan denne avstand variere, slik at punkt A kan befinne seg fra ca. 10 cm foran, til en strekning bak punkt B som bestemmes av forlengelsen av dysens 2 innvendige diameter, se punkt C. Følgelig bestemmes punkt C av dysens 2 størrelse og form. Fortrinnsvis er avstanden mellom A og B slik at punkt A befinner seg ca. 1 cm foran punkt B. Det opti-male avstandsområde mellom punktene A og B avhenger av den vinkel a med hvilken oksygenstrål en rettes mot arbeidsflaten og av dysens størrelse. Vinkelen a kan variere fra ca. 30° til 80°, og den foretrukne vinkel er mellom 50 og 60°. Hvis dysens vinkel a er 30° og det brukes en rund dyse med ca. 2 cm diameter, bør avs tartdsomrti.de t mellom A og B være 0-8 cm. Hvis en dyse av samme størrelse benyttes og vinkelen Cf- er 80°, er området 0-3 cm. Punkt C, som er skjæringspunktet for forlengelsen av baksiden av spredningsdysen 2 og stålflaten, er grensen for den avstand bak punkt B som punkt A kan ha for oppnåelse av en flyvende start. Fig. 3-6 illustrerer hvorledes en momentan eller flyvende start ifolge oppfinnelsen finner sted. Det skal bemerkes at de trinn som er illustrert i fig. 3-6 representerer reaksjoner som finner sted i løpet av ca. 1 sekund. Fig. 3 viser tidspunktet da laserstrålen har fått kontakt med punkt A, det punkt hvor punkt-bortbrennings-sveipet skal begynne. Pilen antyder arbeidsstykkets W bevegelsesretning ved en hastighet på ca. 15 m/min. Samtidig vil oksygen fra sprederdysen 2 forårsake tenning av arbeidsstykkets overflate. Dette vil igjen smelte området 23 rundt punkt A. Den momentane start er begynt. Fig. viser samme område, ca. et kvart sekund etter fig. 3. Etter hvert som stål-arbeidsstykket fortsetter å bevege seg i pilens retning, begynner smeiten 2h å spres i vifteform som følge av sprederdysens oksygenstråle. Fig. 5 representerer det defekte område ca. et halvt sekund etter fig. 3. Området 25 viser smeiten som er spredt ut på det bevegede arbeidsstykke V av den kontinuerlige oksygenstrøm fra sprederdysen 2. Når smolten er spredt ut til sin maksimale bredde på ca. 25 cm, stenges oksygenet fra dysen 2 av,og bortbrennings-oksygenstromningshastigheten fra bort- ;i ;i ;brenningsenheten 3 økes for å "overta" bortbrenningsreaks j onen. Når bortbrennings-oksygenstrømmen har nådd smeiten, fortsettes bortbrenningskuttet i området 26. Området 26 inneholder både. smeltet metall og slagg på toppen av ikke bortbrent stål og at-skiller seg klart fra smelteområdet 25. ;Den måte hvorpå reaksjonen foregår, kan ses av;fig. 6, som representerer reaksjonen ca. 1 sekund etter fig. 3. Området 27 er blitt behandlet, området 28 er smeltet, men metall-fjerning har ennå ikke funnet sted og området 39 inneholder en blanding av slagg og metallsmelte over ubehandlet stål. Når inetal lf l.a ten beveges under bor tbrenningsapparate t, gjennomgår det tre klart atskilte faser, hvor den første er et område av metallsmelte og slagg, oppéi. ubehandlet stål, den andre et område av metallsmelte alene og den tredje er behandlet. På det tidspunkt som,vises i fig. 6 er sprederoksygenet avstengt og det gjennomføres et bortbrenningskutt av full bredde med bortbrenningsenheten 3. Det er viktig å notere at bredden av kuttet fra bortbrenningdysen er den samme som den bredde til hvilken sprederdysen 2 har spredt smeiten. Dette er viktig for å hindre grat-danne1 se. ;Fig. 7 er en prespektivgjengivelse av apparatet ifølge fig. 1, montert som utligger for at bortbrenningsapparatet skal være bevegelig både til side,på tvers av arbeidsstykke ' s W bredde, og i lengderetning tangs dets lengde. Det horisontale organ 31 or festet til et skinnemontert styrehus 32. Styrehuset 32 inneholder bryterne for drift av apparatet, inklusive styreorganer for laser, oksygen som sendes ut fra sprederdysen 2 og for oksygen og brenngasser som mates til bort-brenntngseriheten 3 gjennom tilførselsrørene 20 h.h.v. 21. Styrehuset 32 er bevegelig langs arbeidsstykket W på. skinner 33. En tanns tang 3'', som er festet til en av skinnene, står i inngrep med et motordrevet (ikke vist) tannhjul montert under styrehuset 32, som. muliggjør at hele den u11 iggermonterte bortbrenningsenhet og styrehuset beveges på en kontrollert måte langs skinnene 33. Bortbrenningsenheten omfatter enheten 3, dysen 2 og laserenhoten 5, som alle er festet til en vogn 37, som går opp og ned på platen 38, som i sin tur er festet til huset ^0. Motoren 39 benyttes for kontrollert heving og senking av bortbrenningsenheten med en ikke vist tannstang- og tannhjulsanord- ;i ;ning, hvorved tanns tangen er festet til platen 38. ;Bortbrenningsenheten og huset kO kan også beveges mekanisk på tvers av arboidsstykkets.W bredde ved hjelp av et motordrevet tannhjul 35, som er i inngrep med tannstangen 36, som er festet til rammen 31. ;Apparatet ifølge fig. 7 kan benyttes for selektiv punktbortbrenning av tilfeldig anbragte defekter på arbeidsstykkets overflate ved å beveges på linje med defekten og deretter vandre i lengderetning oVer det defekte område. Området ~" '-Il illusterer et typisk bor tbrenningskutt gjennomført med. det viste apparat. ;Fig. 8 illustrerer en alternativ anbringelse av laserhode^ 5. I figuren er deler som svarer til deler i fig. ;7 betegnet med samme hcnvisningstall. Selve laseren er anordnet på et fjernt sted. Ved bruk av et optisk arrangement, i dette tilfelle et 90 graders prisme, rettes laserstrålen mot punkt B fra høyre side av arbeidsstykket. I den anordning som er vist i fig. 9, rettes dysen 2 mot punkt B fra høyre side av arbeidsstykket W og forårsaker at smeiten forlenges mot venstre side av arbeidsstykket foran bortbrenningsenheten 3. Dette ;arrangement gjør det mulig å spre den begynnende smelte raskere over et bredere område, slik at det kan gjøres et bredere bortbrenningskutt enn med et arrangement med en dyse av samme stør-relse, som vist i fig. 7 og 8. Dysen kan selvsagt likeledes være anordnet på venstre side eller et sted imellom. En kombinasjon av to slike dyser kan også tas i bruk. Arrangementet ifølge fig. 7 eller 8 benyttes da til igangsetting av smeiten og arrangementet ifølge fig. 9 l'or spredning av smeiten. ;Flg. 10 er en perspektivisk gjengivelse av flere bor tbrennlngsenh e ter forsynt med. dyser for selektiv punktbort-brenn:ing med momentan eller flyvende start av flere kutt over et arbeidsstykkes W hele bredde i et sveip. Bortbrenningsenhetene 51, ot laserhode 52 med flere optiske anordninger og sprederdysen 53, er alle fastmontert på en mobil vogn 5'', som beveger seg på skinner 55 og 56 ved h jelp av tanns tang- og tannhjulsenheter. Skinnene 55 og 56 er fast montert på skinne-fundamenter 57»Laserenheten 52 kan omfatte et hus H som er renset med nitrogen eller en annen gass. I huset ;H er det med fastsatte intervaller anordnet 90° delvis sendende og delvis reflekterende prismer P. Prismene gjør det mulig å dele laserstrålens energi og fordele den.til flere punkter på arbeidsstykkets overflate. Al ternativt kan det benyttes 90° speil, ;som velges i eller utenfor strålebanen for å rette strålen mot det ønskede punkt. Ethvert optisk system som enten omfatter stråleoppdeling eller stråleutvelgelse kan således benyttes. Heie enheten av nærliggende momentane bortbrenningsenheter kan passere over hele arbeidsstykkets W lengde, hvorved hele bredden kan behandles selektivt med normal bortbrenningshastighet ved den selektive drift av hver enkelt bortbrenningsenhet. Skjønt arbeidsstykket er stasjonært i apparatet ifølge fig. 10 og bortbrenningsapparatet beveges over det, er det mulig og i enkelte ;" *, ■

tilfelle fordelaktig å gjøre det motsatte, d.v.s. anordne et stasjonært bortbrenningsapparat under hvilket arbeidsstykket passerer på ruller som drives ved normal bortbrenningshastighet.

Fig. 11 viser et annet alternativ til apparatet ifølge fig. 10. I denne ut førel sesform vil et speil M rette laserstrålen fra laserhodet L til flere faste speil (F), montert slik at de retter den mottatte stråle mot arbeidsstykket W gjennom en fokuserende linse G.

Når det utfores selektiv punktbortbrenning med flere kutt med apparatet ifølge fig. 10 eller 11, hvor to eller flere kutt kan gjøres med overlappende varighet og startes på forskjellige tidspunkter, men hvor begges hastighet bestemmes av den relative bevegelse mellom arbeidsstykket og bortbrenningsenheten, kan det ikke tolereres pauser eller reduksjon av bor tbrenningshas tighe i.en fra det øyeblikk et. første kutt er på-begynt og til det siste er fullført. Grunnen til dette er at en pause ville fore til ukontrollerbare virkninger på et kutt som nettopp ble utført av en nærliggende enhet. Med andre ord, hvis enheten må dempes ned, f.eks. for forvarming som ved kjente fremgangsmåter, ville en nærliggende enhet, hvor bortbrenningsoksygenet er på, brenne et dypt hull i arbeidsstykket. Det skulle således være innlysende at reduksjon av hastigheten ikke kan tolereres i en selektiv punktbortbrenningsoperasjon av den omtalte type. Derfor er den flyvende eller momentane start av så avgjørende betydning for at fremgangsmåten skal virke korrekt.

Dessuten må fremgangsmåten ikke fremkalle bortbrenningskutt som enten overlapper det område som skal behandles av en nærliggende enhet eller forer til dannelse av overdimensjonert grat eller ribber mellom nærliggende bortbrenningskutt. Dette krav tilfredsstilles ved anordning av sett av bortbrenn-ingsoksygendyser, f.eks. flere nærliggende bortbrenningsenheter med dyser som vist i fig, 12. Fig. 12 illustrerer frontflaten av bortbrenningsenhetene som anvendes i borfbrennings-dysesett ifølge fig. 10. Disse dyser omfatter hver sin rekke av øvre og nedre porter 6l og 62 for etterblandet brenngass, anordnet ovenfor h.h.v. neden-for bortbrennings-oksygendyseåpningen 63. Åpningen 63 er f.eks. ca. 0,6 cm høy og 20 cm bred. Kantene er delvis lukket av endeveggorganene 6h. Disse er,- f.eks. ca. 3 cm langs bunnkanten, 0,'4 cm høye (ved maksimal høyde) og omfatter en skråvegg med en innvendig vinkel på ca, 10°. Slike endeveggorganer 6k er anordnet i hver ende av hver bortbrennings-oksygendyse 63 for gradvis reduksjon av oksygenstrommen mot hver enhets ytterkanter, men uten helt å stenge av enhetens kant, slik det er gjort ved åpningen vist i fig. 2. Mens åpningene av den type som er vist i fig. 2 danner et bortbrenningskutt på arbeidsstykket, som er smalere enn bredden av den åpning fra hvilken oksygenet sendes, vil se t t-åpningen, 63 i f i g. 2 fremkalle et kutt, som skjønt utspilt mot sine ytre kanter, har minst samme bredde som åpningen 63. Fig. 13 er et opprlss som illustrerer hvorledes apparatet som vist i fig. 10 og 11 funksjonerer for fremstilling av selektiv fler-kutts punktbor (.brenning med flyvende start på et arbeidsstykke. Under henvisning til fig. 10 tenker man seg et flertall nærliggende bortbrenningsenheter 51, som hver omfatter en ok sygensprederdyse 53 og et optisk system inklusive prismer P og en fokuseringslinse i røret T, og som alle får til-ført oksygen og brenngass til bortbrenningsenheten.

De områder som inneholder defekter på arbeidsstykkets V overflate er betegnet med 8.1,82,83,8^ og 85. Når det bevegede sett. av nærliggende bor tbrenningsenhe ter (nå identifisert ved henvisnings tallene 71,72,73, 7'' og 75) kommer i kontakt med arbeidsstykket W, må enhet 7'1 gjore en momentan start, når den når frem til forkanten 86 av området 8k og forbli i drift, inntil den når frem til bakre enden 87 av området 8't. På dette tidspunkt stenges enheten 7'4 av og enhetene 71 og 72 startes momentant. Etter hver i som settet av bortbrenningsenheter passerer over arbeidsstykket, vil enhet 72 forbli på, inntil den når bakkanten av det defekte område 82. Da vil den bli avstengt av en operatør eller ved et mekanisk eller elektrisk signal, mens enheten. 71 forblir påsatt. Enheten 7'' vil bli påsatt igjen for å begynne bortbrenning av området 85. Når begynnelsen av området 83 nås av settet av bortbrenningsdyser, settes enhet 73 på, enhet 7'+ stenges av ved slutten av området 85 og enhet 71 stenges av ved slutten av området 81. Under hele punktbortbrennings-sveipet var enhet 75 avstengt, idet det ikke forelå defekter i den sone av arbeidsstykket over hvilken denne spesielle enhet passerte.

Fig. l-'l til 17 illustrerer et alternativt utførelses-eksempel av oppfinnelsen, som ikke krever bruk av en høyintensiv oksygenstråle og sprederdysc. 1 fig. l'j er en raserenhet 1, inklusive en fokuserende linse 'l montert på bortbrenningsmaskinens ramme (ikke vist), skjønt laserenheten også kunne være anordnet på et fjernt sted.. Laserenheten er anordnet slik at laserstrålen li rammer overflaten av arbeidsstykket W i punkt A, det punkt hvor. bortbrenningen skal begynne. Bortbrenningsenheten 3 omfatter konvensjonelle øvre og nedre foroppvarmingsblokker 12. og 13 som kan være forsynt med rekker- av parter l'l og 15 for forhåndsblandet eller etterblandet brennstoff, og hensiktsmessige gasspas sasjer i portene. Bortbrennings-oksygendyseslissen 1.6 er utformet av nedre flate 17 av øvre f orv arm.i. ngsbl okk 12 og ovre flate 18 av nedre f orvarmingsblokk. 13. Den sli s s-11 gnende oksygendyse l6 ender i en utlopsåpning 19. For å sette i gang den termok j.emi ske reaksjon, kan punkt A befinne seg noe foran eller ' falle sammen med det område som omsluttes av de rette linjefor1 engel ser av flatene 17 og 18 på arbeidsflatene. Oksygen og brenngass mates til bort-brenningsenhcten 3 gjennom forsyningsrør 20 h.h.v. 21 på i og tor seg kjent måte.

Apparatet som vist i fig. lk har følgende virkemåte. Forst tennes forvarmingsflammene som trer ut av bortbrennings-dysen 3 ved utløsning av strømmen av brenngass fra rekkene av f orvarmingspor ter 1^4og .15 og en sakte oksygengass-strøm gjennom åpningen lo. Forvarmingsflammene er antydet ved linjene 22. Relativ bevegelse finner sted mellom bortbrenningsapparatet og arbeidsstykket. Like for del; defekte område som skal brennes bori; på overflaten av arbeidsstykket; W, når punkt A blir oksygens trommen fra åpningen 19 satt på til bortbren.nings-oksygen-hastighet. Samtidig eller like etter, settes laserstrålen R på^ slik at punkt A umiddelbart når oksygentenningstemperatur og momentan bortbrenning begynner ved punkt A. Laserstrålen rettes deretter på. tvers av arbeidsstykkets overflate i forhold til bevegelsesretningen, slik at bortbrenningsreaksjonen spres til ønsket bredde ved at den følger den laseroppvarmede bane. Bort-brenningsoksygen-strommen holdes på, så. lenge bortbrenningskutt ønskes. Laserstrålen kan stenges av så snart bortbrennings-ku! tet har nådd den ønskede bredde.

Relativ bevegelse kan settes i gang etter at en bortbrenningsreaksjon av ønsket bredde er igangsatt;, i de til- . felle da flyvende start ikke er ønsket. Flyvende start er en start som finner sted mens arbeidsstykket beveges i forhold til bortbrenningsapparatet ved normal bortbrenningshastighet.

Figurene .15 og l6 illustrerer to anvendelsesmåter av en laser for oppvarming av en bane av ønsket lengde på arbeidsflaten til oksygen-tenningstemperatur. Fig. 15 er et frontriss av fig. lh langs linjen 2-2, hvor bortbrenningsenheten ikke er vist. Laseren 1 og dennes optiske system er påsatt og drei-es gjennom vinkelen P, slik at laserstrålen R varmer opp en kontinuerlig rekke av punkter, som danner en bane på den metalliske arbeidsflate mellom punktene A og B, som skal varmes opp til oksygentenningstemperatur. 1 stedet for å. dreie laseren, kan strålen R siktes inn optisk, slik at den krysser banen mellom punktene A og. lii.

En alternativ teknikk for oppvarming av en bane på arbeidsflaten er illustrert i fig..1.6, hvor laserstrålen er rettet mellom punktene A og B ved at det reflekterende speil M og linsen '+ beveges (på ikke vist måte) tvers over banen for det ønskede bortbrenningskutt til posisjon M' h.h.v. 'l ' .

Laseren som benyttes'i fig. 15 og 16 er fortrinnsvis av den kontinuerlige bølgetype. En pulserende laser kan imidlertid benyttes, hvorved en rekke av tett inntil hverandre beliggende punkter mellom punktene A og B bringes til oksygen-tenningstemperatur. De enkelte punkter vil flyte sammen, når oksygenet settes på. Andre optiske arrangementer kan selvsagt

I

benyttes for å oppnå samme resultat, inklusive bruk av mer enn én la s er.

Fig. 17 viser formen på. et bortbrenningskutt, fremstilt når det gjøres en flyvende start ifølge oppfinnelsen, ved bruk av en enkelt laser og anordningen som vist i fig. 15 .eller.l6. Kuttet begynner i punkt A og fortsetter til punkt B som følge av relativ bevegelse mellom bortbrenningsapparatet og arbeidsstykket W. Området 101 representerer bortbrenningskuttet,

Denne alternative utførelse av oppfinnelsen kan benyttes for samme formål som det som krever en høyintensiv oksygenstråle. Slik anvendelse omfatter, men begrenser seg ikke til konvensjonelle bortbrenningskutt med en f la tef ormet-oksygenstføm, d.v.s, bortbrenning av en hel overflate, individuelle, gratfrie punk tbort.brenningskutt med en bredde som er mindre, like stor eller større enn bortbrenningsdysens bredde og brede bortbrenningskutt ved montering av flere bortbrenningsenheter for punktbortbrenning med sett.

EKSEMPEL.

Den nødvendige laserenergimengde for gjennomføring av foreliggende oppfinnelse vil variere avhengig av variabler, som bortbrenningshastighet, arbeidsstykkets sammensetning og temperatur, oksygenstrømning og renhet m.v. Men for å illust-rere oppfinnelsens prinsipp, refereres følgende eksempel på en gjennomføringsmåte.

Det ble brukt utstyr som vist i fig. 1. Bortbren-ningsenhe ten s bredde vai' 1.5 cm. Oksygens trommen gjennom åpningen 19 var 570 standard m 3/time. Brenngass-strømmen var ho standard m /time. Arbeidsstykkets hastighet i forhold til bort-brenningsenhe ten var l'l m/min. Oksygensprede.rdysen hadde sir-kulært tverrsnitt og en 2 cm innvendig diameter. Dysevinkelen mot strålen var 50°. Oksygenstrommen fra sprederdysen var 850 standard m /time. Laseren var en Nd-YAG pulserende faststofflaser. Strålediamete ren ut fra laseren var 1 cm. Strålespred-ningen var 5 milliradians. Laserpulsbredden var 11,0 mikro-sekunder. Lasercnergien var 50 joule. Laserpunktstørrelsen var 2,0 mm i diameter og laserpunktet (A) lå 1 cm foran forlengelsen (b) av sprederdysens midtlinje. Det ble benyttet en 50 cm fokal-linse for fokusering av strålen mot punktet.

Under drift ble bortbrenningsenhetens flamme tent og relativ bevegelse igangsatt mellom bortbrenningsenheten og arbeidsstykket. Et signal om igangsetting av punktbortbrenning begynte å gå. fra sprederdysen og da full strømning ble oppnådd,

ble laseren pulsert for dannelse av et smeltet punkt i stålet og momentan igangsettelse av den termokjemiske reaksjon. Ca.

1/2 sekund etter laserpulsen ble oksygen strømmen fra sprederdysen. gradvis avstengt, slik at sprederdysens utstrømning var null ca. 3/ h sekund etter pulsen. Bortbrenningsstrommen ble påsatt, slik at minst 50$ av full strømning ble oppnådd da laseren pulserte. Bortbrenningsoksygenet opprettholdt deretter bortbrenningssveipet inntil dette ble avsluttet av et bestemt signal. Bredden av det dannede sveip var 15 cm, dybden 3 mm. Stålets temperatur var 20°C. Sammensetningen var lavkarbon-

stål og brenngassen var naturgass.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan om ønsket gjennomføres ved tenning av bortbrenningsflammen av smeiten som dannes av laseren og sprederdysen.

Skjønt oppfinnelsen er blitt beskrevet under henvisning til visse foretrukne utførelsesformer, skal det bemerkes at modifikasjoner kan gjennomføres hva angår anordningen av del-ene eller rekkefølgen av trinn uten at man forlater oppfinnelsens ramme. Det er f.eks. mulig'å benytte en kontinuerlig laserstråle, fordi den linje som dannes av en slik stråle ville brennes bort etter hvert som bortbrenningsreaksjonen fant sted.

To eller flere oksygenstråler fra to eller flere dyser med for-skjellig form og størrelse kan likeledes benyttes for spredning av det smeltede punkt som laseren skaper til enhver ønsket punkt-brennings-bredde. Videre kan to eller flere laserhoder benyttes, hvis dette betraktes som nødvendig eller ønskelig. Skjønt oppfinnelsen er beskrevet under henvisning til termokjemisk bortbrenning av jernholdige metall-1egemer, skal det bemerkes at oppfinnelsen omfatter ethvert metall-legeme som kan utsettes for termokjemisk boi'tbrenning ved bruk av oksygen.

Claims (35)

1. Fremgangsmåte for ti 1veiebringelse av en momentan termokjemisk start på overflaten av et metallisk arbeidsstykke som skal utsettes for bortbrenning, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: a) et bestemt punkt på den flate der bortbrenningsreaksjonen skal begynne bringes i kontakt med en laserstråle, slik at punktet varmes til tenningstemperatur, b) en høyintensiv oksygengass-stråle rettes mot nevnte flate på nevnte punkt, hvorved bortbrenningsreaksjonen momentant tar til og en smelte dannes i nevnte punkt, og c) anslaget fra en høyintensiv oksygenstråle mot nevnte smelte fortsettes, inntil nevnte smelte har spredt seg til en fastsatt bredde.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det metalliske arbeidsstykke er et jernholdig metall.

3. * Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at en relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og organet for fremkalling av nevnte trinn settes i gang ved normal bortbrermingshastighet før og under nevnte trinn uten avbrudd, slik at det oppnås en flyvende start. k.

Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at en relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og organet for fremkalling av nevnte trinn påbegynnes ved normal bortbrenriingshastighet ved kontakt mellom laserstrålen og nevnte punkt.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at laserstrålen er en enkelt puls med laserkraft.

6..Fremgangsmåte som angitt i krav 3»karakterisert ved at laserstrålen bringes i kontakt med arbeidsstykket i et punkt, bak anslagspunktet for den høyintensive oksygenstrøm og inntil 10 cm foran nevnte anslagspunkt.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at anslagspunktet bak oksygenets anslagspunkt bestemmes av forlengelsen av den innvendige diameter av den dyse fra hvilken oksygenstrømmen trer ut.

8. Fr emgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at den høyintensive oksygenstråle som defineres av trinn b) rettes mot nevnte punkt fra et slikt sted at den innesluttede vinkel, som dannes av strålens midtakse og bevege!se slinjen på arbeidsflaten, er mellom 30° og 80°, og slik at smeiten spres parallelt med den relative bevegelsesretning.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 3»karakterisert ved . at den høyintensive oksygens trål e som defineres i trinn b) rettes mot nevnte punkt fra en slik still-ing at den innesluttede vinkel, som dannes av strålens midtakse og arbeidsstykkets overflate ligger mellom 30 og 80 og slik at smeiten spres perpendikulært på den relative bevegelsesretning.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den i tillegg omfatter trinn d), d.v.s. bortbrenning av nevnte flate ved at en flateformet bortbrenri-ings-oksygenstrøm rettes mot smeiten i spiss vinkel mot nevnte flate.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved . at den fla tef ormede bor tbrennings-oksygen s trøm gradvis reduseres i intensitet mot kantene av nevnte strøm, slik at den når null intensitet ved sidekantene av den dyse fra hvilken strømmen sendes ut, hvorved det fremkalles et individuelt, gratfritt punktbortbrenningskutt hvis bredde er mindre enn utløpsdysens bredde.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte flateformede bortbrennings-oksygen strøm gradvis reduseres i intensitet mot kantene av strøm-men, men forblir større enn null i intensitet ved sidekantene av den dyse fra hvilken, strømmen sendes, hvorved det fremkalles et; grat-fritt punk tbor tbrenningsku 11 hvor det ikke gjenstår overdimensjonert høye ribber eller dype spor mellom nærliggende kutt som gjennomføres samtidig bg på lik måte, hvorved kuttet har en bredde som svarer til utløpsdysens bredde.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at den flateformede bortbrenningS-oksygonstrøm er i det vesentlige ensartet i intensitet tvers over hele bredden av den dyseåpning fra hvilken den sendes ut, hvorved det fremstilles et konvensjonelt bortbrenningskutt. l'l.

Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at bredden av det fremkalte kutt svarer til eller er større enn bredden av den påbegynte smelte.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at bredden av det fremkalte kutt er like stor eller større enn bredden av den påbegynte smelte. t /1

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 13»karakterisert ved at brodden av det fremkalte kutt er like stor eller større enn bredden av den påbegynte smelte.

17. Apparat for igangsetting av en termokjemisk reaksjon på overflaten av et metallisk arbeidsstykke, karakterisert ved at det i kombinasjon omfatter en bortbrenningsmaskin med en bortbrenningsenhet utstyrt med organer for utsending av en forvarmingsflamme og en bortbrennings-oksygenstrøm mot et arbeidsstykke som skal behandles, en oksygensprederdyse montert på bortbrenningsmaskinen og anordnet foran bortbrenningsenheten med skråstilt utløp, slik at det oppnås en høyintensiv oksygenstråle i vinkel mot arbeidsstykkets overflate et bestemt stykke foran bortbrennings-oksygenstrommen og en laser anordnet på bortbrenningsmaskinen og utstyrt med et tilordnet optisk system for fokusering av en laserstråle på arbeidsstykkets overflate.

18. Apparat som angitt i krav 17»karakterisert ved at det er anordnet organer som fremkaller relativ bevegelse mellom bortbrenningsmaskinen og arbeidsstykket.

19. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at laseren er en pulserende laser.

20. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at laseren er en faststofflaser,

21. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at laseren er en Nd-YAG-krystall.

22. Apparat for igangsetting, av en termokjemisk reaksjon på overflaten av et jernholdig arbeidsstykke, karakterisert ved at det i kombinasjon omfatter en bortbrenningsmaskin som omfatter flere bortbrenningsenheter forsynt med. organer for utsending av en forvarmingsflamme og en bortbrermings-oksygenstrøm mot et arbeidsstykke som skal behandles, flere oksygensprederdyser montert på bortbrenningsmaskinen, idet hver.oksygensprederdyse er anordnet foran en bortbrenningsenhet og har skråstilt utløpsende, slik at det dannes en høyin-tensiv oksygenstråle i vinkel mot arbeidsstykkets flate i en bestemt avstand foran bortbrennings-oksygenstrommen, minst en laser anordnet på bortbrenningsmaskinen med tilordnet optisk system som er i stand til å tilveiebringe flere fokuserte laserpunkter på arbeidsstykket.

23. Apparat som angitt i krav 22, karakterisert ved at laserens optiske system omfatter flere delvis sendende og delvis reflekterende organer montert i et laserhus med fastsatte avstander, slik at laserstrålens energi kan oppsplittes og fordeles til flere punkter på arbeidsstykkets overf la te.. 2k.

Apparat som angitt i krav 22, karakterisert ved at laserens optiske system omfatter flere speil montert i et laserhus med fastsatte intervaller, slik at speilet kan anbringes selektivt i eller utenfor laserstrålens bane for å rette strålen mot et fastsatt punkt på arbeidsstykkets overflate,

25. Apparat som angitt i krav 22, karakterisert ved at flere lasere anordnes på bortbrenningsmaskinen og omfatter et tilordnet optisk system som er i stand til å opprette flere laserpunkter på arbeidsstykket.

26. Fremgangsmåte for tilveiebringelse, av et momentant bortbrenningskutt på et metallisk arbeidsstykkes overflate, karakterisert ved følgende trinn: a) det til veiebringes en relativ bevegelse mellom arbeidsstykket og en bortbrennings-oksygengass og samtidig .1) rettes minst en laserstråle mot arbeidsflaten, slik at det dannes en oppvarmet bane av ønsket lengde på tvers av overflaten, i forhold til dennes bevegelsesretning,hvorved den oppvarmede bane fremkalles ved at laserstrålen oppvarmer en rekke punkter på nevnte overflate til deres oksygentenningstemperatur og 2) en bortbrennings-oksygen strøm rettes mot nevnte oppvarmede bane, hvorved, et momentant bortbrenningskutt settes i gang langs nevnte bane og b) bortbrennings-oksygenstrommen opprettholdes inntil den ønskede kuttlengde er oppnådd.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, k a r a k terisert ved at den oppvarmede bane fremstilles ved rotasjon av en kontinuerlig bølgelaserstråle tvers over arbeidsflaten.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, k a r a k - t e i" i s e r t ved at den oppvarmede bane fremkalles ved rotasjon av en pulserende laserstråle tvers over arbeidsstykket,

29.' Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved al bor tbrennings-oksygenstrømmen er f lateformet.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved at den oppvarmede bane fremstilles ved bevegelse av et reflekterende speil og en strålefokuserende linse tvers over arbeidsflaten.

31. Bortbrenningsapparat, karakterisert ved at det i kombinasjon omfatter a) bortbrenningsdyser i stand til å sende ut en kontrollert bortbrennings-oksygenstrøm mot overflaten av et arbeidsstykke som skal behandles, b) organer for å fremkalle en relativ bevegelse mellom dysene og arbeidsstykket, og c) laserorganer som er i stand til å rette minst en laserstråle mot arbeidsflaten for å fremkalle en oppvarmet bane med ønsket lengde på tvers av arbeidsstykket i forhold til dettes bevegelsesbane, ved oppvarming av en rekke punkter på nevnte flate til/oksygentenningstemperatur, hvorved banen er anordnet nær forlengelsen av bortbrennings-oksygenstrømmens midtlinje på arbeidsflaten.

32. Apparat som angitt i krav 31»karakterisert ved at laseren er en kontinuerlig bølgelaser.

33. Apparat som angitt i krav 31»karakterisert ved at laseren er en pulserende laser.

3^. Apparat som angitt i krav 31, karakterisert ved at det omfatter organer for rotasjon av laserstrålen, langs nevnte bane.

35. Apparat som angitt i krav 31»karakterisert ved at det omfatter organer for optisk bevegelse av laserstrålen langs banen.