WO2010142283A1 - Modulares system zum auftragsschweissen an innenliegenden oberflächen von werkstücken mit einem laserstrahl und mehreren modulen - Google Patents

Modulares system zum auftragsschweissen an innenliegenden oberflächen von werkstücken mit einem laserstrahl und mehreren modulen Download PDF

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processing module
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Steffen Nowotny
Siegfried Scharek
Frank Kubisch
Friedrich Kempe
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Definitions

  • the invention relates to a modular system for build-up welding on internal surfaces of workpieces with a laser beam.
  • a coating on internal surfaces can be formed with powdered filler material.
  • the invention may be particularly preferred in tubular
  • Workpieces are used, because of the modular design also a machining with increased immersion depth is possible.
  • An application is also possible in other asymmetrical geometries of workpieces with internal surfaces that are to be processed. The processing can also be done in hard to reach positions.
  • the procedure is such that a device used for this purpose is held statically and the tube to be coated inside is rotated during machining about its longitudinal axis and is moved in translation parallel thereto. It can not be like that
  • a feed for pulverulent filler material, a supply for inert gas and a supply for a coolant are present.
  • the system is formed with a coupling module for the laser beam, at least one beam guiding module for the laser beam and a machining module, which are connectable to each other.
  • a collimated laser beam is directed via the coupling module through the beam guiding module (s) onto an optical element focusing the laser beam onto the surface of a workpiece to be machined.
  • On the processing module there are a nozzle with an exit opening for the laser beam and the protective gas, and at least one channel with an exit opening for pulverulent filler material.
  • the individual modules can be connected to each other, which is possible with simple mechanical means. This can e.g. a screw or suitable plug connection can be achieved with a fit. It is possible to use different beam guiding modules, which can be interchangeably connected to the two other modules already mentioned here. Such beam guiding modules can have different lengths with respect to the longitudinal or optical axis of the laser beam, which is directed through a beam guiding module, in order to allow a variable insertion depth in the machining of different workpieces.
  • Extension modules can also be used in different lengths.
  • an extension module with a length suitable for machining a workpiece can be connected to the coupling-in module and the beam guiding module, so that it is arranged between these two modules during machining.
  • Modules can have a fastening or locking element at least on one end face, with which they can be connected to a further module.
  • they are designed in the interior so that the laser beam can be directed through the modules to a processing area of a workpiece.
  • a laser focusing element is arranged on a module.
  • the collimated laser beam strikes this focusing element and is then focused as far as possible with an adapted focal length on the surface of a workpiece to be machined.
  • the focal length is changeable to accommodate differently sized and dimensioned workpieces, such as e.g. an adaptation to different réelle mit-, diameter of pipes to make.
  • Such a focusing element may preferably be arranged in the beam guiding module. It exists however also the possibility to use a simultaneously focusing and reflecting element. Since a change in the beam direction of the laser beam may be required when processing internal surfaces, such a laser beam reflecting element may be arranged in a processing module on which the laser beam impinges, after which it passes through the beam guiding module or optionally also at least one extension module has been. From there, for example, can be deflected at an angle of 90 ° and the beam direction can be changed accordingly. If the reflective surface of this element, which can also be labeled as a deflecting mirror, is curved in a suitable shape, the laser beam can also be focused at the same time.
  • Such an element focusing the laser beam should be positioned on the system such that a change in the length of the system for adaptation of the immersion depth can take place up to this position and until the laser beam is collimated there.
  • a protective glass that is optically transparent to the laser radiation can be arranged in the processing module between the nozzle with the outlet opening and the channels for additional material.
  • a protective glass that is optically transparent to the laser radiation
  • the holding element can be connected to the processing module.
  • a shaft-like receptacle can be used in the processing module. be forms, in which the retaining element with protective glass can be easily inserted and pulled out again when needed. If a protective glass is contaminated by particles or splashes, it can be easily and cost-effectively replaced.
  • the holding element can be pulled out of the processing module and in an advantageous embodiment of a holding element with two frame elements between which a protective glass can be clamped, a dirty protective glass can be removed after unfolding the frame elements and a new clean used for it again.
  • the crimping elements can be pivoted about an axis of rotation.
  • the already mentioned nozzle which can be attached to the processing module, has at least one channel, can be directed by the powdery filler material on the surface to be machined of the workpiece in the focal spot of the laser beam.
  • the one or more channels are aligned at an angle, so that powdered filler material can impinge on the surface of the workpiece to be machined in the focal spot of the laser beam at an obliquely inclined angle. If a plurality of channels, preferably four channels, for filler material are present at one nozzle, they should be arranged at equal angular distances from each other around the beam axis of the laser beam and inclined at equal angles with respect to the beam axis. Thus, a quasi-focus of the supplied powder flow into the focal spot on the workpiece surface can be achieved.
  • connection for the supply of protective gas, pulverulent filler material and a coolant tel on the coupling module and / or beam guiding module available. At least through the beam guiding module and the processing module, ducts for powdered filler material, protective gas and coolant should be routed. All three of these media can be safely routed through the system without the presence of any exposed wires.
  • the channels can be integrated into the outer wall of the individual modules. When the modules are connected to one another, they can be positioned relative to one another such that the respective channel of the one module opens into the frontal end of the channel in the adjacent module.
  • protective gas can be conducted to the outlet opening of the nozzle and pulverulent filler material up to the channel (s) of the nozzle.
  • each channel for filler material is assigned a separate connection for the supply, different volumetric flows of additional material and / or additional material, which is formed from a different material, can be supplied simultaneously via the individual channels.
  • additional material and / or additional material which is formed from a different material, can be supplied simultaneously via the individual channels.
  • coatings which are formed with a metal alloy or coatings containing hard materials can be formed.
  • graded coatings which, starting from the workpiece surface to the surface of the finished coating, have a different material consistency or material composition.
  • multilayer coatings with individual layers of different materials.
  • at least one support element should be present at the beam guiding module and / or an extension module.
  • the support member may be disposed on the outer wall of the respective module and placed on the surface of the workpiece.
  • a bend can be avoided and can be fastened to the support element in conjunction with a holder on which, for example, the coupling module, an extension module or the beam guiding module or, in the case of two support elements arranged at a distance from one another, a "support on two supports". be formed.
  • a support element can preferably be used a rotatably mounted ball.
  • a rotatable roller or a wheel can be used as a support element.
  • both support element (s) and the nozzle or parts of a nozzle should be fastened exchangeably on the processing module.
  • a support element can also be formed telescopically or fastened to a telescope for such an adaptation.
  • a pneumatic or hydraulic telescopic drive can be present.
  • Such nozzles should be with one or more channels
  • Channels for pulverulent filler material are available tion, in which one or more channels may be inclined at different angles with respect to the beam axis with which the laser beam is directed onto the workpiece surface to be machined.
  • replacement of a nozzle or of parts which are part of a nozzle can also be carried out in the event of wear, since a material erosion occurs on channels as a result of abrasive action of powdered filler material or if wear or damage can have occurred due to thermal conditions.
  • An adjustment of the laser beam can be made by changing the focal length of a focusing element.
  • the system with the processing module and a workpiece can be moved in at least two axes relative to each other. But it is also a three-dimensional movement possible. In contrast to the prior art, therefore, more degrees of freedom in the processing and thus for the first time a direction-independent processing in such arranged inside
  • the invention according to the system also be rotated in addition to the beam axis of the collimated laser beam.
  • the conveying direction of the pulverulent filler material emerging from the channels of the nozzle is indeed changed and the gravitational force effect on the exit of the powder from the individual channels of the nozzle is no longer the same.
  • this affects in particular in a nozzle with at least four channels for the powder at least up to a twist angle of 90 °, ie up to the horizontal only slightly, so that even inside coatings can be produced with sufficient quality.
  • protective gas can advantageously be introduced immediately after or in front of the laser beam focusing element in the beam guiding module, an extension module or the processing module.
  • an exit from a channel led there to the protective gas can be provided in the interior.
  • the protective gas can then be guided past the reflective element in the processing module and the protective glass through the outlet opening for the laser beam.
  • Protective glass and reflective element can thus be better protected, cleaned and additionally cooled with the protective gas, since this can flow directly past the critical surfaces.
  • a two-dimensional cross table can be arranged on the coupling module.
  • an adjustment of the beam axis can be carried out so that the laser beam can be precisely positioned and directed with a defined beam axis to reflecting elements and the element focusing the laser beam.
  • dul may be arranged in the wake of the cross table another reflective element with which the beam direction can be changed so that the laser beam emitted from a laser beam and possibly guided over an optical fiber laser beam is changed in its beam direction so that it passes through the other modules can be directed to the workpiece surface to be machined, is guided exactly in the desired optical axis and thus impinges without an axial offset on the focusing element.
  • Figure 2 is a sectional view through the example shown in Figure 1;
  • FIG. 3a and FIG. 3b shows a coupling module, which is connected to a beam guiding module, in a sectional representation
  • Figure 4 is a perspective view of a retaining element with protective glass
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of an example of a support element, as can be used on a system according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show an example of a system according to the invention. This example is made up of several modules.
  • a laser beam 1 which is emitted by a beam source, not shown, directed in a coupling module 2.
  • a laser beam 1 collimating element 2.1 is arranged in the coupling-in module 2.
  • an otherwise collimated laser beam 1 is directed into the coupling module 2.
  • a two-dimensional cross table 2.2 is present at the coupling-in module 2.
  • a reflective element 2.3 is arranged inclined in the coupling module 2 at an angle of 45 °, with which the beam direction of the laser beam 1 is changed by 90 °.
  • the coupling module 2 is fastened to a holding element 15 and connected to an extension module 3, which in turn is connected to a further extension module 3.
  • Both extension modules 3 are the same length and hollow inside.
  • Through the cavity of the collimated laser beam 1 is guided and impinges on a laser beam 1 focusing element 4, which is fixed in a beam guiding module 5.
  • the beam guiding module 5 is connected on one side to the extension module 3 arranged on the left here.
  • the beam guiding module 5 is connected to the processing module 6.
  • a further reflective element 6.1 is arranged, on which the focused laser beam 1 impinges and is deflected by 90 ° in Richtun.g on a surface to be machined.
  • a nozzle 7 is fixed in the one outlet opening 7.1 for the laser beam. 1 and protective gas is formed.
  • unrecognizable channels 7.4 can be conveyed here via the powdered filler material into the focal spot of the laser beam 1 on the workpiece surface to be machined.
  • the beam-guiding module 5 into the processing module 6 can be supplied via the powder-shaped filler, coolant and inert gas from terminals 8, 9 and 10.
  • the channels are parallel to the beam axis of the laser beam 1, which is directed through the modules 3 and 5, formed in the walls of these modules and not visible in the illustration.
  • a separate connection 8, 9 and 10 and a drain for coolant is available for each of these channels.
  • the beam guiding module 5 a support member 12 is mounted, which can be placed on the workpiece surface to be machined and form a loose bearing.
  • an adjustment mechanism 4.1 is provided, with which the focal length of the focusing element 4 at the respective distance of the beam axis of the laser beam 1, which extends through the modules 3 and 5 can be adapted to the workpiece surface to be machined.
  • a receptacle 16 for a retaining element 13 receiving a protective glass 13. 1 which is shown in FIG. 4, is provided on the left-hand end side of the machining module 6 are shown individually present.
  • the retaining element 13 can be introduced together with the protective glass 13.1 into the receptacle of the machining module 6, so that the protective glass 13.1 between the outlet opening 7.1 of the nozzle 7 and the reflective element
  • the reflecting element 6.1 is a cooling ducts, which can not be identified here, of a coolable copper mirror with a planar, planar surface.
  • the sectional view through the beam guiding module 5 and the machining module 6 shown in FIG. 3a is intended to illustrate the guidance of protective gas in the interior once.
  • the protective gas can emerge from the channel 14 into the interior of the beam guiding module 5 and form a flow there, which runs past the one side of the focusing element 4 and then in the direction of the machining module 6, which is indicated by the dashed flow line course.
  • the protective gas also flows over the reflective element 6.1 for its additional cooling and cleaning. From there, the protective gas flow is guided around the holding element 13 around. So that the protective glass 13.1 held therein can be overflowed on both surfaces. After that, that can
  • Shielding gas from the outlet opening 7.1 of the nozzle 7 escape and fulfill its actual protective function during build-up welding.
  • Coolant is clear that an effective cooling, especially of the processing module 6 with the existing therein or on it additional elements is possible.
  • coolant can flow in an unillustrated form through the extension modules 3. be guided by channels 16 through the beam guide module 5 through the processing module 6 to the back of the reflective element 6.1, the reflective element 6.1 can be cooled in direct contact with the coolant.
  • the channel 16 but also alone or, as described above following the cooling of the reflective element (6.1), are further led to an adapter element 7.5, not shown in Figure 3b, with a heat exchange by a
  • Cooling a nozzle 7 can be achieved.
  • the coolant can then be returned through a return channel (not shown) back through all the modules 6, 5 and 3 and, if necessary, be used again after cooling in a circuit for cooling.
  • An adapter element 7.5 for cooling the nozzle 7 is arranged above the two parts 7.2 and 7.3 of the nozzle 7 in the example shown in FIG.
  • a holding element 13 for a protective glass 13.1 can be used on a processing module 6.
  • An advantageous example is shown in FIG.
  • the protective glass 13.1 can be inserted into a receptacle between two frame elements 13.2 and thus held between the two frame elements 13.2.
  • the holding element 13 can be pulled out of the processing module 6. Since the two frame elements 13.2 are connected to each other by means of a rotation axis 13.3 on one end face, both frame elements 13.2 can be opened by a pivoting movement, so that the protective glass 13.1 becomes accessible and the old can be removed and a new one can be reused.
  • FIG. 5 shows an example of a support element 12 that may be attached to one or more of the modules.
  • the support member 12 is formed with a sleeve-shaped part 12.1 having a bore through which a part of a ball 12.2 can protrude.
  • the sleeve-shaped part 12.1 holds the ball 12.2 and forms part of a bearing for the ball 12.2, which can rotate so.
  • the sleeve-shaped part can be designed such that it can be extended telescopically or can also be provided with a thread, with which the length can be changed, so that an adaptation to different distances to a surface of a workpiece to be machined is possible.
  • FIG. 6 shows a section through a nozzle 7, which can be fastened to the processing module 6.
  • nozzles 7 By means of a screw connection, differently shaped or dimensioned nozzles 7 can be easily exchanged and a suitable nozzle 7 can thus be used for different machining operations or workpieces.
  • an opening with the outlet opening 7.1 for the laser beam 1 and inert gas is present. Both are formed in an inner conical part 7.2, which is connected to an outer conical part 7.3 by means of a union nut can be.
  • the regions of the outer lateral surface of the inner conical part 7.2 pointing in the direction of the surface to be machined, and the inwardly directed lateral surface of the outer conical part 7.3, are conical and complementary to one another.
  • groove-shaped recesses are formed, which form 7.4 channels 7.3 with appropriate alignment of the parts to each other on the powdered filler material can be promoted to the workpiece surface to be machined in the focal spot of the laser beam 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares System zum Auftragsschweißen an innen liegenden Oberflächen von Werkstücken mit einem Laserstrahl. Dabei kann mit pulverförmigem Zusatzwerkstoff eine Beschichtung auf innen liegende Oberflächen ausgebildet werden. Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten für das Auftragsschweißen bzw. die Beschichtung von innen liegenden Oberflächen von Werkstücken mit variabler Eintauchtiefe, erhöhter Flexibilität und Richtungsunabhängigkeit bei der Bearbeitung anzugeben. An einem erfindungsgemäßen System sind eine Zuführung für pulverförmigen Zusatzwerkstoff sowie jeweils eine Zuführung für Schutzgas und ein Kühlmittel vorhanden. Es ist mit einem Einkoppelmodul (2) für den Laserstrahl, mindestens einem Strahlführungsmodul (5) für den Laserstrahl und einem Bearbeitungsmodul (6), die miteinander verbindbar sind, gebildet. Dabei wird ein kollimierter Laserstrahl über das Einkoppelmodul (2) durch das/die Strahlführungsmodul (e) auf ein den Laserstrahl auf die zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstücks fokussierendes optisches Element gerichtet. Am Bearbeitungsmodul sind eine Düse (7) mit einer Austrittsöffnung für den Laserstrahl und das Schutzgas sowie mindestens ein Kanal mit Austrittsöffnung für pulverförmigen Zusatzwerkstoff vorhanden.

Description

MODULARES SYSTEM ZUM AUFTRAGSSCHWEISSEN AN INNENLIEGENDEN OBERFLÄCHEN VON WERKSTÜCKEN MIT EINEM LASERSTRAHL UND MEHREREN MODULEN
Die Erfindung betrifft ein modulares System zum Auftragsschweißen an innen liegenden Oberflächen von Werkstücken mit einem Laserstrahl. Dabei kann mit pulverförmigem Zusatzwerkstoff eine Beschichtung auf innen liegende Oberflächen ausgebildet werden. Die Erfindung kann besonders bevorzugt bei rohrförmigen
Werkstücken eingesetzt werden, da wegen des modularen Aufbaus auch eine Bearbeitung mit erhöhter Eintauchtiefe möglich ist. Ein Einsatz ist aber auch bei anderen auch unsymmetrischen Geometrien von Werkstücken mit innen liegenden Oberflächen, die zu bearbeiten sind, möglich. Die Bearbeitung kann auch an schwer zugänglichen Positionen erfolgen.
Beim Auftragsschweißen mit Laserstrahlung in allge- meiner Form, also auch an frei zugänglichen Oberflä- chen, ist es üblich den Laserstrahl und zusätzlich ein Schutzgas auf den jeweiligen Bearbeitungsbereich zu richten. Pulverförmiger Zusatzwerkstoff wird in der Regel von einer ggf. aber auch von zwei Seiten über eine oder zwei gesonderte Pulverzuführungen von der Seite zugeführt. Dies bedingt aber Nachteile wegen der hierfür erforderlichen außen liegenden Zuführungen, die der Wärme und auch Partikeln, die beim Auftragsschweißen gebildet und vom Werkstück weg be- wegt werden, ausgesetzt sind. Eine homogene Pulverzuführung in den Bereich des Brennflecks auf der zu bearbeitenden Oberfläche eines Werkstücks ist nicht ohne weiters so möglich.
Bei der Bearbeitung innen liegender Oberflächen, wie dies bei Rohren der Fall ist, wird so verfahren, dass eine hierfür eingesetzte Vorrichtung statisch gehalten ist und das innen zu beschichtende Rohr bei der Bearbeitung um seine Längsachse gedreht und parallel dazu translatorisch bewegt wird. Es kann so keine
Richtungsunabhängigkeit bei der Bearbeitung erreicht werden.
Bekannte technische Lösungen sind auch nicht ohne weiteres für die Bearbeitung unterschiedlicher
Werkstücke geeignet und eine Anpassung daran ist wenn überhaupt nur mit stark erhöhtem Aufwand möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten für das Auftragsschweißen bzw. die Beschichtung von innen liegenden Oberflächen von Werkstücken mit variabler Eintauchtiefe, erhöhter Flexibilität, und Richtungsunabhängigkeit bei der Bearbeitung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem System, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
An einem erfindungsgemäßen System sind eine Zuführung für pulverförmigen Zusatzwerkstoff, eine Zuführung für Schutzgas und eine Zuführung für ein Kühlmittel vorhanden. Außerdem ist das System mit einem Einkoppelmodul für den Laserstrahl, mindestens einem Strahlführungsmodul für den Laserstrahl und einem Bearbeitungsmodul, die miteinander verbindbar sind, gebildet. Es wird ein kollimierter Laserstrahl über das Einkoppelmodul durch das/die Strahlführungsmodul (e) auf ein den Laserstrahl auf die zu bearbeitende Ober- fläche eines Werkstücks fokussierendes optisches Element gerichtet. Am Bearbeitungsmodul sind eine Düse mit einer Austrittsöffnung für den Laserstrahl und das Schutzgas sowie mindestens ein Kanal mit Austrittsöffnung für pulverförmigen Zusatzwerkstoff vor- handen.
An einem erfindungsgemäßen System können die einzelnen Module miteinander verbunden werden, was mit einfachen mechanischen Mitteln möglich ist. Dies kann z.B. eine Schraub- oder geeignete Steckverbindung mit Passung erreicht werden. Es besteht die Möglichkeit verschiedene Strahlführungsmodule einzusetzen, die mit den beiden anderen hier bereits genannten Modulen austauschbar verbunden werden können. Solche Strahl- führungsmodule können unterschiedliche Längen in Bezug zur Längs- oder optischen Achse des Laserstrahls, der durch ein Strahlführungsmodul gerichtet ist, aufweisen, um eine variable Eintauchtiefe bei der Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke zu ermöglichen.
Um dies auch zu erreichen, können aber auch an einem System zusätzlich ein oder mehrere Verlängerungsmodule befestigt werden, so dass eine weitergehende Aufskalierung der Eintauchtiefe möglich wird. Verlängerungsmodule können ebenfalls in unterschiedlichen Längen eingesetzt werden. In diesem Fall kann ein Verlängerungsmodul mit für die Bearbeitung eines Werkstücks geeigneter Länge mit dem Einkoppelmodul und dem Strahlführungsmodul verbunden werden, so dass es bei der Bearbeitung zwischen diesen beiden Modulen angeordnet ist. Es können aber auch zwei oder mehrere Verlängerungsmodule mit jeweils gleicher oder unterschiedlicher Länge zwischen Einkoppel- und Strahlführungsmodul angeordnet und miteinander verbunden werden.
Module können zumindest an einer Stirnseite ein Be- festigungs- bzw. Arretierelement aufweisen, mit dem sie mit einem weiteren Modul verbunden werden können. Außerdem sind sie im Inneren so gestaltet, dass der Laserstrahl durch die Module hindurch auf einen Bearbeitungsbereich eines Werkstückes gerichtet werden kann.
Innerhalb des Systems ist an einem Modul ein den La- serstrahl fokussierendes Element angeordnet. Auf dieses fokussierende Element trifft der bis dahin kolli- mierte Laserstrahl auf und wird dann möglichst mit angepasster Brennweite auf die zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstücks fokussiert. Bevorzugt ist die Brennweite veränderbar, um eine Anpassung an unterschiedlich gestaltete und dimensionierte Werkstücke, wie z.B. eine Anpassung an verschiedene Innendurch-, messer von Rohren, vornehmen zu können.
Ein solches fokussierendes Element kann bevorzugt im Strahlführungsmodul angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit ein gleichzeitig fokussierendes und reflektierendes Element einzusetzen. Da bei der Bearbeitung innen liegender Oberflächen eine Veränderung der Strahlrichtung des Laserstrahls erforderlich sein kann, kann in einem Bearbeitungsmodul ein solches den Laserstrahl reflektierendes Element angeordnet sein, auf das der Laserstrahl auftrifft, nach dem er durch das Strahlführungsmodul oder ggf. auch mindestens ein Verlängerungsmodul geführt worden ist. Von dort kann beispielsweise in einem Winkel von 90° umgelenkt und die Strahlrichtung dementsprechend geändert werden. Wird die reflektierende Oberfläche dieses auch als Umlenkspiegel bezeichenbaren Elements in geeigneter Form gekrümmt ausgebildet, kann damit auch gleichzeitig der Laserstrahl fokussiert werden.
Ein solches den Laserstrahl fokussierendes Element sollte am System so positioniert sein, dass bis zu dieser Position eine Veränderung der Länge des Sys- tems für eine Anpassung der Eintauchtiefe erfolgen kann und bis dorthin der Laserstrahl kollimiert ist.
Zum Schutz eines reflektierenden Elements, das innerhalb des Bearbeitungsmoduls angeordnet ist, kann im Bearbeitungsmodul zwischen der Düse mit der Austrittsöffnung und den Kanälen für Zusatzwerkstoff, ein für die Laserstrahlung optisch transparentes Schutzglas angeordnet werden. Mit einem solchen Schutzglas kann das Auftreffen von Spritzern oder Partikeln auf das reflektierende Element verhindert werden. Da aber eine Verunreinigung bzw. Beschichtung des. Schutzglases nicht vollständig vermieden werden kann, ist es günstig, ein Schutzglas in einem Halteelement zu halten. Das Halteelement kann mit dem Be- arbeitungsmodul verbunden werden. Hierfür kann im Bearbeitungsmodul eine schachtförmige Aufnahme ausge- bildet sein, in die das Halteelement mit Schutzglas einfach eingeführt und bei Bedarf wieder herausgezogen werden kann. Ist ein Schutzglas durch Partikel oder Spritzer verunreinigt, kann es einfach und kos- tengünstig ausgetauscht werden. Dazu kann das Halteelement aus dem Bearbeitungsmodul herausgezogen werden und bei einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Halteelements mit zwei Rahmenelementen zwischen denen ein Schutzglas klemmend gehalten werden kann, kann ein verschmutztes Schutzglas nach Aufklappen der Rahmenelemente herausgenommen und ein neues sauberes dafür wieder eingesetzt werden. Die Rähmenelemente können dafür um eine Drehachse verschwenkt werden.
Die bereits angesprochene Düse, die am Bearbeitungsmodul befestigt werden kann, weist mindestens einen Kanal auf, durch den pulverförmiger Zusatzwerkstoff auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks in den Brennfleck des Laserstrahls gerichtet werden kann. Der eine Kanal ist oder mehrere Kanäle sind in einem Winkel ausgerichtet, so dass pulverförmiger Zusatzwerkstoff in einem schräg geneigten Winkel auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks in den Brennfleck des Laserstrahls auftreffen kann. Sind an einer Düse mehrere Kanäle, bevorzugt vier Kanäle, für Zusatzwerkstoff vorhanden, sollten sie in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander um die Strahlachse des Laserstrahls angeordnet und in gleichen Winkeln in Bezug zur Strahlachse geneigt sein. So kann eine quasi Fokussierung des zugeführten Pulverstroms in den Brennfleck auf der Werkstückoberfläche erreicht werden.
Bevorzugt sind Anschlüsse für die Zufuhr von Schutzgas, pulverförmigen Zusatzwerkstoff und ein Kühlmit- tel am Einkoppelmodul und/oder Strahlführungsmodul vorhanden. Zumindest durch das Strahlführungsmodul und das Bearbeitungsmodul sollten Kanäle für pulver- förmigen Zusatzwerkstoff, Schutzgas und Kühlmittel geführt sein. Alle diese drei Medien können so geschützt durch das System geführt werden, ohne dass frei liegende Leitungen vorhanden sind. Die Kanäle können dabei in die Außenwand der einzelnen Module integriert sein. Bei der Verbindung der Module mit- einander, können sie so zueinander positioniert werden, dass der jeweilige Kanal des einen Moduls in das stirnseitige Ende des Kanals im benachbarten Modul mündet .
So kann Schutzgas zur Austrittsöffnung der Düse und pulverförmiger Zusatzwerkstoff bis zu dem/den Kanal/Kanälen der Düse geführt werden.
Da jedem Kanal für Zusatzwerkstoff ein eigener An- Schluss für die Zufuhr zugeordnet ist, können über die einzelnen Kanäle gleichzeitig auch unterschiedliche Volumenströme an Zusatzwerkstoff und/oder Zusatzwerkstoff, der aus einem anderen Werkstoff gebildet ist, zugeführt werden. So können beispielsweise Be- Schichtungen, die mit einer Metalllegierung gebildet sind oder Hartstoffe enthaltende Beschichtungen ausgebildet werden.
Es können aber auch gradierte Beschichtungen herge- stellt werden, die ausgehend von der Werkstückoberfläche bis zur Oberfläche der fertigen Beschichtung eine unterschiedliche Werkstoffkonsistenz bzw. WerkstoffZusammensetzung aufweisen. So können aber auch mehrschichtige Beschichtungen mit Einzelschichten aus verschiedenen Werkstoffen ausgebildet werden. Insbesondere bei einem Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems, bei dem eine große Eintauchtiefe erforderlich ist, sollte am Strahlführungsmodul und/oder einem Verlängerungsmodul mindestens ein Stützelement vorhanden sein. Das Stützelement kann an der Außenwand des jeweiligen Moduls angeordnet sein und auf die Oberfläche des Werkstücks aufgesetzt werden. Dadurch kann bei größerer Länge des Systems eine Biegung vermieden und mit dem Stützelement in Verbindung mit einer Halterung an dem beispielsweise das Einkoppelmodul, ein Verlängerungsmodul oder das Strahlführungsmodul befestigt sein kann bzw. bei zwei in einem Abstand zueinander angeordneten Stützelementen ein „Träger auf zwei Stützen" gebildet werden.
Als Stützelement kann bevorzugt eine drehbar gelagerte Kugel eingesetzt sein. In analoger Form kann aber auch eine drehbare Walze oder ein Rad als Stützelement genutzt werden. Bei den beiden letztgenannten Möglichkeiten, ist es bevorzugt, diese um zwei senkrecht zueinander ausgerichtete Achsen drehbar zu lagern.
Für eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückgeo- metrien und Dimensionierungen sollten sowohl Stützelement (e), wie auch die Düse oder Teile einer Düse am Bearbeitungsmodul austauschbar befestigt sein. So kann z.B. eine Anpassung an unterschiedliche Innendurchmesser von Rohren vorgenommen werden. Ein Stütz- element kann für eine solche Anpassung auch teleskop- förmig ausgebildet oder an einem Teleskop befestigt sein. Dabei kann auch ein pneumatischer oder, hydraulischer Teleskopantrieb vorhanden sein.
Solche Düsen sollten mit einem Kanal oder mehreren
Kanälen für pulverförmigen Zusatzwerkstoff zur Verfü- gung stehen, bei denen der eine Kanal oder auch die mehreren Kanäle in unterschiedlichen Winkeln in Bezug zur Strahlachse, mit der der Laserstrahl auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gerichtet ist, ge- neigt sein kann/können. So kann gesichert werden, dass pulverförmiger Zusatzwerkstoff in den Brennfleck auf der zu bearbeitenden Oberfläche gefördert wird, auch wenn unterschiedliche Abstände der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche zur Strahlachse des bis dahin kollimierten Laserstrahls zu berücksichtigen sind.
Ein Austausch -einer Düse oder von Teilen, die Bestandteil einer Düse sind, kann aber auch bei aufge- tretenem Verschleiß erfolgen, da an Kanälen durch eine abrasive Wirkung von pulverförmigem Zusatzwerkstoff ein Werkstoffabtrag auftreten oder ein Verschleiß oder Beschädigungen thermisch bedingt aufgetreten sein kann.
Dabei kann an den verschiedenen Düsen neben den unterschiedlichen Neigungswinkeln der Kanäle auch die Länge der Kanäle unterschiedlich sein.
Eine Anpassung des Laserstrahls kann durch Veränderung der Brennweite eines fokussierenden Elements vorgenommen werden.
Das System mit dem Bearbeitungsmodul und ein Werk- stück können in mindestens zwei Achsen relativ zueinander bewegt werden. Es ist aber auch eine dreidimensionale Bewegung möglich. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind also mehr Freiheitsgrade bei der Bearbeitung und somit erstmalig eine richtungsunabhängige Bearbeitung bei solchen innen liegend angeordneten
Werkstückoberflächen möglich. So kann das erfindungs- gemäße System auch zusätzlich um die Strahlachse des kollimierten Laserstrahls gedreht werden. Dabei ist die Förderrichtung des aus den Kanälen der Düse austretenden pulverförmigen Zusatzwerkstoffs zwar verän- dert und die Gravitationskraftwirkung beim Austreten des Pulvers aus den einzelnen Kanälen der Düse nicht mehr gleich groß. Dies wirkt sich aber insbesondere bei einer Düse mit mindestens vier Kanälen für das Pulver zumindest bis zu einem Verdrehwinkel um 90 °, also bis zur Horizontalen nur unwesentlich aus, so dass auch so innen liegende Beschichtungen mit ausreichender Qualität hergestellt werden können.
Bei einem erfindungsgemäßen System kann Schutzgas vorteilhaft unmittelbar nach oder vor dem den Laserstrahl fokussierenden Element in den Strahlführungsmodul, einen Verlängerungsmodul oder den Bearbeitungsmodul eingeführt werden. Hierfür kann ein Austritt aus einem bis dorthin geführten Kanal für das Schutzgas in das Innere vorgesehen sein. Das Schutzgas kann dann am reflektierenden Element im Bearbeitungsmodul und dem Schutzglas vorbei durch die Austrittsöffnung für den Laserstrahl geführt werden. Schutzglas und reflektierendes Element können so bes- ser geschützt, gereinigt und auch mit dem Schutzgas zusätzlich gekühlt werden, da dieses unmittelbar an den kritischen Oberflächen vorbei strömen kann.
Für die Justierung des Laserstrahls beim Eintritt in das System kann am Einkoppelmodul ein zweidimensionaler Kreuztisch angeordnet sein. Mit einem solchen Hilfsmittel kann eine Justierung der Strahlachse vorgenommen werden, so dass der Laserstrahl genau positioniert und mit definierter Strahlachse auf reflek- tierende Elemente und das den Laserstrahl fokussie- rende Element gerichtet werden kann. Im Einkoppelmo- dul kann im Nachgang zum Kreuztisch ein weiteres reflektierendes Element angeordnet sein, mit dem die Strahlrichtung verändert werden kann, so dass der von einer Laserstrahlquelle emittierte und ggf. über eine optische Faser geführte Laserstrahl in seiner Strahlrichtung so verändert wird, dass er durch die weiteren Module auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gerichtet werden kann, dabei exakt in der gewünschten optischen Achse geführt wird und so ohne einen Achsversatz auf das fokussierende Element auftrifft.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
Figuren Ia u. Ib perspektivische Darstellungen eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Systems;
Figur 2 eine Schnittdarstellung durch das in Figur 1 gezeigte Beispiel;
Figur 3a u. 3b einen Einkoppelmodul, der mit einem Strahlführungsmodul verbunden ist, in ein Schnittdarstellung;
Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Halteelements mit Schutzglas;
Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines Stützelements, wie es an einem er.fin- dungsgemäßen System einsetzbar ist und
Figur 6 eine Schnittdarstellung einer an einem Bearbeitungsmodul befestigbaren Düse. In den Figuren 1 und 2 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Systems gezeigt. Dieses Beispiel ist mit mehreren Modulen gebildet. Dabei wird ein Laserstrahl 1, der von einer nicht dargestellten Strahlquelle emittiert wird, in ein Einkoppelmodul 2 gerichtet. Im Einkoppelmodul 2 ist ein den Laserstrahl 1 kollimie- rendes Element 2.1 angeordnet. Es kann aber auch ein bereits anderweitig kollimierter Laserstrahl 1 in das Einkoppelmodul 2 gerichtet werden. Für eine Justie- rung des Laserstrahls 1 ist am Einkoppelmodul 2 ein zweidimensionaler Kreuztisch 2.2 vorhanden.
Weiterhin ist bei diesem Beispiel ein reflektierendes Element 2.3 im Einkoppelmodul 2 in einem Winkel von 45 ° geneigt angeordnet, mit dem die Strahlrichtung des Laserstrahls 1 um 90 ° verändert wird. Das Einkoppelmodul 2 ist an einem Halteelement 15 befestigt und mit einem Verlängerungsmodul 3 verbunden, das wiederum mit einem weiteren Verlängerungsmodul 3 ver- bunden ist. Beide Verlängerungsmodule 3 sind gleich lang und im Inneren hohl. Durch den Hohlraum ist der kollimierte Laserstrahl 1 geführt und trifft auf ein den Laserstrahl 1 fokussierendes Element 4 auf, das in einem Strahlführungsmodul 5 fixiert ist. Das Strahlführungsmodul 5 ist an einer Seite mit dem hier links angeordneten Verlängerungsmodul 3 verbunden.
An der anderen Seite ist das Strahlführungsmodul 5 mit dem Bearbeitungsmodul 6 verbunden. Im Bearbei- tungsmodul 6 ist ein weiteres reflektierendes Element 6.1 angeordnet, auf das der fokussierte Laserstrahl 1 auftrifft und um 90 ° in Richtun.g auf eine zu bearbeitende Oberfläche umgelenkt wird.
Am Bearbeitungsmodul 6 ist eine Düse 7 befestigt in der eine Austrittsöffnung 7.1 für den Laserstrahl 1 und Schutzgas ausgebildet ist. Außerdem sind hier nicht erkennbare Kanäle 7.4 über die pulverförmiger Zusatzwerkstoff in den Brennfleck des Laserstrahls 1 auf der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche geför- dert werden kann.
Bei diesem Beispiel sind durch die Verlängerungsmodule 3, den Strahlführungsmodul 5 bis in den Bearbeitungsmodul 6 mehrere Kanäle geführt, über die pulver- förmiger Zusatzwerkstoff, Kühlmittel und Schutzgas von Anschlüssen 8, 9 und 10 zugeführt werden kann. Die Kanäle sind parallel zur Strahlachse des Laserstrahls 1, der durch die Module 3 und 5 gerichtet ist, in den Wänden dieser Module ausgebildet und in der Darstellung nicht erkennbar. Dabei ist für jeden dieser Kanäle ein gesonderter Anschluss 8, 9 und 10 sowie ein Abfluss für Kühlmittel vorhanden.
Da dieses Beispiel eine Eintauchtiefe in das Innere eines zu bearbeitenden Werkstücks von mehr als 900 mm ermöglicht, ist am Strahlführungsmodul 5 ein Stützelement 12 angebracht ist, das auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche aufgesetzt werden und ein loses Lager bilden kann.
Außerdem ist ein Verstellmechanismus 4.1 vorhanden, mit dem die Brennweite des fokussierenden Elements 4 an den jeweiligen Abstand der Strahlachse des Laserstrahls 1, die durch die Module 3 und 5 verläuft an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angepasst werden kann.
In der perspektivischen Darstellung von Figur Ia ist an der links angeordneten Stirnseite des Bearbei- tungsmoduls 6 eine Aufnahme 16 für ein ein Schutzglas 13.1 aufnehmendes Halteelement 13, die in Figur 4 einzeln gezeigt sind, vorhanden. Das Halteelement 13 kann mit dem Schutzglas 13.1 gemeinsam in die Aufnahme des Bearbeitungsmoduls 6 eingeführt werden, so dass das Schutzglas 13.1 zwischen der Austrittsöff- nung 7.1 der Düse 7 und dem reflektierenden Element
6.1, dieses schützend, angeordnet ist. Das reflektierende Element 6.1 ist ein über hier nicht erkennbare Kühlkanäle kühlbarer Kupferspiegel mit ebener plana- rer Oberfläche.
Mit der in Figur 3a gezeigten Schnittdarstellung durch das Strahlführungsmodul 5 und das Bearbeitungsmodul 6 soll einmal die Führung von Schutzgas im Inneren verdeutlicht werden. Das Schutzgas kann aus dem Kanal 14 in das Innere des Strahlführungsmodul 5 austreten und dort eine Strömung bilden, die an der einen Seite des fokussierenden Elements 4 vorbei und dann in Richtung Bearbeitungsmodul 6 verläuft, was mit dem gestrichelten Strömungslinienverlauf angedeu- tet ist. Das Schutzgas überströmt auch das reflektierende Element 6.1 zu dessen zusätzlicher Kühlung und Reinigung. Von dort wird die Schutzgasströmung um das Halteelement 13 herum geführt. So dass das darin gehaltene Schutzglas 13.1 an beiden Oberflächen über- strömt werden kann. Im Anschluss daran kann das
Schutzgas aus der Austrittsöffnung 7.1 der Düse 7 austreten und seine eigentliche Schutzfunktion beim Auftragsschweißen erfüllen.
Mit den in Figur 3b erkennbaren im Strahlführungsmodul 5 und im Bearbeitungsmodul 6 ausgebildeten Kanälen 16 für. Kühlmittel wird deutlich, dass eine effektive Kühlung besonders des Bearbeitungsmoduls 6 mit den darin bzw. daran vorhandenen zusätzlichen Elemen- ten möglich ist. Kühlmittel kann dabei in nicht dargestellter Form durch die Verlängerungsmodule 3 hin- durch zu Kanälen 16 durch den Strahlführungsmodul 5 durch den Bearbeitungsmodul 6 zur Rückseite des reflektierenden Elements 6.1 geführt sein, das reflektierende Element 6.1 kann dabei in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel gekühlt werden. In hier nicht dargestellter Form kann der Kanal 16 aber auch allein oder, wie vorab beschrieben im Anschluss an die Kühlung des reflektierenden Elements (6.1), weiter zu einem in Figur 3b nicht dargestellten Adapterelement 7.5 geführt werden, mit dem durch Wärmetausch eine
Kühlung einer Düse 7 erreicht werden kann. Das Kühlmittel kann im Anschluss daran über einen Rückführkanal (nicht dargestellt) wieder durch alle Module 6, 5 und 3 zurückgeführt und ggf. nach einer Abkühlung in einem Kreislauf erneut zur Kühlung genutzt werden.
Ein Adapterelement 7.5 für die Kühlung der Düse 7 ist beim in Figur 6 gezeigten Beispiel oberhalb der beiden Teile 7.2 und 7.3 der Düse 7 angeordnet.
Wie bereits angesprochen kann an einem Bearbeitungsmodul 6 ein Halteelement 13 für ein Schutzglas 13.1 eingesetzt werden. Ein vorteilhaftes Beispiel ist in Figur 4 gezeigt. Das Schutzglas 13.1 kann in eine Aufnahme zwischen zwei Rahmenelementen 13.2 einge- setzt und so zwischen den beiden Rahmenelementen 13.2 gehalten werden. Für einen erforderlichen Austausch eines verschmutzten Schutzglases 13.1 kann das Halteelement 13 aus dem Bearbeitungsmodul 6 herausgezogen werden. Da die beiden Rahmenelemente 13.2 mittels ei- ner Drehachse 13.3 an einer Stirnseite miteinander verbunden sind, können beide Rahmenelemente 13.2 durch eine Schwenkbewegung aufgeklappt werden, so dass das Schutzglas 13.1 zugänglich wird und das Alte herausgenommen und ein neues wieder eingesetzt werden kann. Danach werden die Rahmenelemente 13.2 wieder zusammen geklappt und das Halteelement 13 kann wieder in die am Bearbeitungsmodul 6 vorhandene Aufnahme gegen den am Halteelement 13 ausgebildeten Anschlag 13.4 eingeführt werden. Somit kann ein sehr kostengünstiger Schutz für das Innere des Bearbeitungsmo- duls 6 und insbesondere das reflektierende Element 6.1 sowie das fokussierende Element 4 erreicht werden.
In Figur 5 ist ein Beispiel für ein Stützelement 12 gezeigt, das an einem oder mehreren der Module befestigt werden kann. Das Stützelement 12 ist mit einem hülsenförmigen Teil 12.1 gebildet, das eine Bohrung aufweist, durch die ein Teil einer Kugel 12.2 herausragen kann. Das hülsenförmige Teil 12.1 hält die Ku- gel 12.2 und bildet einen Teil einer Lagerung für die Kugel 12.2, die sich so drehen kann. Das hülsenförmi- ge Teil kann so ausgebildet sein, dass es teleskop- förmig ausfahrbar ist oder auch mit einem Gewinde versehen sein, mit dem die Länge veränderbar ist, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Abstände zu einer zu bearbeitenden Oberfläche eines Werkstückes möglich ist.
Die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch eine Düse 7, die am Bearbeitungsmodul 6 befestigt werden kann.
Mittels einer Schraubverbindung können unterschiedlich gestaltete oder dimensionierte Düsen 7 leicht ausgetauscht und dadurch für unterschiedliche Bearbeitungen bzw. Werkstücke jeweils eine geeignete Düse 7 eingesetzt werden kann.
An der Düse 7 ist eine Durchbrechung mit der Austrittsöffnung 7.1 für den Laserstrahl 1 und Schutzgas vorhanden. Beide sind in einem inneren kegelförmigen Teil 7.2 ausgebildet, das mit einem äußeren kegelförmigen Teil 7.3 mittels einer Überwurfmutter verbunden werden kann. Die in Richtung der zu bearbeitenden Oberfläche weisenden Bereiche der äußeren Mantelfläche des inneren kegelförmigen Teils 7.2 und die die nach innen weisende Mantelfläche des äußeren kegel- förmigen Teils 7.3 sind konisch und komplementär zueinander ausgebildet. An den beiden Mantelflächen sind nutenförmige Vertiefungen ausgebildet, die bei entsprechender Ausrichtung der Teile 7.2 und 7.3 zueinander Kanäle 7.4 bilden, über die pulverförmiger Zusatzwerkstoff auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche in den Brennfleck des Laserstrahls 1 gefördert werden kann. Hier sind zwei von insgesamt vier der Kanäle 7.4, die an der Düse 7 vorhanden und in einem Winkelabstand von jeweils 90 ° zueinander angeordnet sind, erkennbar.
Für eine Anpassung an unterschiedliche Abstände der zu bearbeitenden Oberfläche, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits angesprochen, kann auch so vorgegangen werden, dass Teile einer Düse 7 ausgetauscht werden können, die dann beispielsweise, wie beim in Figur 6 gezeigten Beispiel mit der gleichen Überwurfmutter befestigt werden können. So können bei Bedarf die beiden Teile 7.2 und 7.3 gegen andere Tei- Ie 7.2 und 7.3 ausgetauscht werden, die einen anderen Konuswinkel an den Mantelflächen an denen die nuten- förmigen Vertiefungen für die Kanäle 7.4 ausgebildet sind, aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Modulares System zum Auftragsschweißen an innenliegenden Oberflächen von Werkstücken, mit einem Laserstrahl, einer Zuführung für pulyerförmigen
Zusatzwerkstoff sowie jeweils einer Zuführung für Schutzgas und ein Kühlmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das System mit einem Einkoppelmodul (2) für den Laserstrahl (1), mindestens einem Strahlführungsmodul (5) für den
Laserstrahl (1) und einem Bearbeitungsmodul (6), die miteinander verbindbar sind, gebildet ist; wobei
ein kollimierter Laserstrahl (1). über das Einkoppelmodul (2) durch das/die Strahlführungsmodul (e) (5) auf ein den Laserstrahl (1) auf die zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstücks fo- kussierendes optisches Element (4) gerichtet ist und am Bearbeitungsmodul (6) eine Düse (7) mit einer Austrittsöffnung (7.1) für den Laserstrahl (1) und das Schutzgas sowie mindestens ein Kanal (7.4) mit Austrittsöffnung für pulverförmigen Zusatzwerkstoff vorhanden sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Düse (7) der/die Kanal/Kanäle (7.4) für pulverförmigen Zusatzwerkstoff in einem Winkel ausgerichtet ist/sind, so dass pulverförmi- ger Zusatzwerkstoff auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks in den Brennfleck des
Laserstrahls (1) auftrifft.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen der Kanäle (7.4) für pulverförmigen Zusatzwerkstoff in je- weils gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlführungs- modul (5) und das Bearbeitungsmodul (6) mit mindestens einem Verlängerungsmodul (3) verbindbar sind.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse (8 bis 10) für die Zufuhr von Schutzgas, pulverförmigen
Zusatzwerkstoff und ein Kühlmittel am Einkoppelmodul (2), Verlängerungsmodul (3) und/oder Strahlführungsmodul (5) vorhanden und zumindest durch das Strahlführungsmodul (5) und das Bear- beitungsmodul (6) Kanäle für pulverförmigen Zusatzwerkstoff, Schutzgas und Kühlmittel (16) geführt sind und dabei Schutzgas zur Austrittsöffnung (7.1) der Düse (7) und pulverförmiger Zusatzwerkstoff bis zu dem/den Kanal/Kanälen (7.4) der Düse (7) geführt ist/sind.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bearbeitungsmodul (6) ein den Laserstrahl (1) reflektierendes Element (6.1) vorhanden ist, mit dem der Laser- strahl (1) über die Austrittsöffnung (7.1) der
Düse (7) auf die zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstücks umlenkbar ist.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Bear- beitungsmoduls (6) zwischen Austrittsöffnung
(7.1) der Düse (7) und reflektierendem Element (6.1) ein Schutzglas (13.1) angeordnet ist.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzglas (13.1) in einem Halteelement (13) gehalten und das Halteelement (13) lösbar mit dem Bearbeitungsmodul (6) verbunden ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzglas (13.1) mittels zweier Rahmenelemente (13.2), die um eine Drehachse schwenkbar sind, im Halteelement (13) gehalten ist .
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlführungsmodul (5) und/oder einem Verlängerungsmodul (3) ein den Laserstrahl (1) fokussierendes Element (4) aufgenommen ist.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweite des fokussierenden Elements (4) veränderbar ist.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem im Bearbei- tungsmodul (6) angeordneten reflektierenden Element (6.1) der Laserstrahl (1) fokussierbar ist.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem im Bearbeitungsmodul (6) und der Düse (7) vorhandenen Ka- nal (7.4) für pulverförmigen Zusatzwerkstoff ein gesonderter Anschluss und durch den Strahlführungsmodul (5) und den/die Verlängerungsmodul/- module (3) ein gesonderter Kanal zugeordnet ist.
14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Strahlführungsmodul (5) und/oder mindestens einem Verlange- rungsrtiodul (3) ein Stützelement (12) angeordnet ist.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (12) mittels einer drehbar gelagerten Kugel (12.1), einer Walze oder einem
Rad gebildet ist.
16. System nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (12) teleskop- förmig ausgebildet oder an einem Teleskop befes- tigt ist.
17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Bearbeitungsmodul (6) Düsen (7) oder Teile (7.2 und 7.3) einer Düse (7) austauschbar befestigt sind, bei denen der/die Kanal/Kanäle (7.4) für pulverförmigen
Zusatzwerkstoff in unterschiedlichen Winkeln geneigt ist/sind.
18. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System mit dem Bearbeitungsmodul (6) und/oder ein Werkstück in mindestens zwei Achsen relativ zueinander bewegbar sind.
19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzgas unmittel- bar nach oder vor dem den Laserstrahl (1) fokus- sierenden Element (4) in den Strahlführungsmodul (5), einen Verlängerungsmodul (3) oder den Bearbeitungsmodul (6) geführt ist.
20. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzgas am reflektierenden Element (6.1) im Bearbeitungsmodul (6) und dem Schutzglas (13.1) vorbei durch die Austrittsöffnung (7.1) für den Laserstrahl (1) geführt ist.
21. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Einkoppelmodul (2) ein zweidimensionaler Kreuztisch (2.2) zur
Justierung des Laserstrahls (1) angeordnet ist.
22. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlmittel durch Kanäle (16) über das Strahlführungsmodul (5) in das Bearbeitungsmodul (6) zur Kühlung des reflektierenden Elements (6.1) und/oder der Düse (7) geführt ist.
23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite des reflektierenden Elements (6.1) mit Kühlmittel in direktem Kontakt kühlbar ist .
24. System nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlmittel zur Kühlung der Düse (7) in ein Adapterelement (7.5) am Bearbeitungs- modul (6) geführt ist.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5814652B2 (ja) * 2011-06-22 2015-11-17 株式会社東芝 レーザ照射装置及びレーザ照射方法
EP2774714A1 (de) * 2013-03-06 2014-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Laserauftragsschweißen mit geringem Energieeintrag im Substrat
JP6163384B2 (ja) * 2013-08-19 2017-07-12 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 レーザ溶接装置、原子力プラントの炉内構造物の保全方法及びレーザ加工装置
EP3045294B1 (de) 2015-01-16 2018-03-14 Rolls-Royce Corporation Kompakter axialer translatorischer pulverauftragskopf,system und verfahren damit
CN107107266B (zh) * 2015-01-30 2019-09-20 株式会社牧野铣床制作所 激光加工机
CN104889393A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 数字化五轴激光增材制造成形机
EP3098022B1 (de) * 2015-05-28 2019-02-13 TRUMPF Schweiz AG Auswechselbares optikmodul für eine laserbearbeitungsmaschine sowie entsprechende laserbearbeitungsmaschine
CN105261926B (zh) * 2015-11-14 2018-11-23 山东能源重装集团大族再制造有限公司 一种激光头、包含该激光头的激光器及使用方法
US11484973B2 (en) 2016-11-28 2022-11-01 Raytheon Technologies Corporation Laser cladding system and method
US20180147668A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 United Technologies Corporation Laser cladding system and method
US10870177B2 (en) * 2017-06-22 2020-12-22 Esab Ab Modular welding head assembly
DE102017215841B4 (de) * 2017-09-07 2025-06-05 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Pulverdüse für eine Laserbearbeitungsmaschine
CN109202307A (zh) * 2017-11-24 2019-01-15 中国航空制造技术研究院 一种激光制孔装置
KR102090783B1 (ko) * 2018-03-06 2020-03-18 주식회사 새한산업 길이가변 레이저 스폿용접장치
DE102019105295B4 (de) * 2019-03-01 2021-04-01 Gehring Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von aufgerauten Oberflächen
DE102019108483A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Stern 3D Gmbh Rohrelement zur Führung von Fluiden
CN111375917B (zh) * 2020-04-30 2025-03-18 昆山宝锦激光拼焊有限公司 激光增材制造用的光内送丝装置
DE102020112330A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 Renk Gmbh Werkstückbearbeitungsvorrichtung
JP7486440B2 (ja) * 2021-01-14 2024-05-17 株式会社荏原製作所 Ａｍ装置に使用されるｄｅｄノズルおよびｄｅｄノズルに着脱可能なアダプタ
US12103105B2 (en) 2021-01-28 2024-10-01 Ii-Vi Delaware, Inc. Nozzle adapter for laser cutting head
JP7629803B2 (ja) * 2021-05-25 2025-02-14 川崎重工業株式会社 Ｌｍｄ装置
DE102021211371B4 (de) 2021-10-08 2024-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung einer Beschichtung auf einer Innenwand eines hohlzylindrischen Elements
CN114012273B (zh) * 2021-11-11 2022-11-01 中国科学院力学研究所 一种用于内壁加工用内旋转激光头的气体保护装置
CN116174892B (zh) * 2023-02-23 2024-01-26 山东省科学院激光研究所 一种可编程激光焊接聚焦系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0526322A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-03 Framatome Laserschweisskopf und dessen Anwendung zum Anbringen von Muffen auf Röhren
US20020139782A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Nippon Welding Rod Co., Ltd. Torch for powder plasma buildup welding
DE10116720A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-10 Bayerische Motoren Werke Ag Gerät zur Laser-Pulverbeschichtung
DE102005058172A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung für die Lasermaterialbearbeitung
US20080127891A1 (en) * 2006-12-02 2008-06-05 Technogenia Concave laser-resurfaced part, method and device for producing it

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4804815A (en) * 1987-06-01 1989-02-14 Quantum Laser Corporation Process for welding nickel-based superalloys
DE10009123A1 (de) * 2000-02-26 2001-08-30 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten einer Innenfläche einer zylinderförmigen Bohrung mittels Laser und gekühlter Umlenkoptik
US6992263B1 (en) * 2005-02-11 2006-01-31 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welder remote control console

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0526322A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-03 Framatome Laserschweisskopf und dessen Anwendung zum Anbringen von Muffen auf Röhren
US20020139782A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Nippon Welding Rod Co., Ltd. Torch for powder plasma buildup welding
DE10116720A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-10 Bayerische Motoren Werke Ag Gerät zur Laser-Pulverbeschichtung
DE102005058172A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung für die Lasermaterialbearbeitung
US20080127891A1 (en) * 2006-12-02 2008-06-05 Technogenia Concave laser-resurfaced part, method and device for producing it

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