WO2013000942A1 - Method and device for laser-cutting film-coated or coated sheets of metal - Google Patents

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WO2013000942A1
WO2013000942A1 PCT/EP2012/062426 EP2012062426W WO2013000942A1 WO 2013000942 A1 WO2013000942 A1 WO 2013000942A1 EP 2012062426 W EP2012062426 W EP 2012062426W WO 2013000942 A1 WO2013000942 A1 WO 2013000942A1
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laser beam
laser
cutting
fiber core
workpiece
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PCT/EP2012/062426
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Inventor
Eberhard Wahl
Tobias Kaiser
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Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg
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    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
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    • B23K2101/35—Surface treated articles

Definitions

  • the present invention relates to a method for laser cutting a provided with a film or a coating (such as paint, scale, etc.) workpiece by means of a laser beam with a laser wavelength less about 4 ⁇ , in particular in the range of about 1 ⁇ , and a associated laser cutting machine.
  • Solid-state laser ie by means of laser radiation with a laser wavelength of 1 [im, resulting in a cut without previous evaporation of the film, however, a visible deterioration in the quality of the cut edge, since the 1 micron laser radiation is poorly absorbed in the film and thus the film material
  • FKL laser cutting in a first step, the film first has to be evaporated from the sheet before the sheet can then be cut in a second step. These two steps increase the main time of the FKL laser cutting machine. Similar problems also occur when laser cutting of provided with a coating (such as paint, scale, etc.) provided workpieces.
  • This object is achieved in that a first laser beam coupled into a first fiber core of a double-core fiber and from the first fiber core as a cutting laser beam for cutting the workpiece
  • Coating is decoupled. Preferably, it is in the
  • the film or the coating is vaporized by the leading evaporation laser beam and then cut the workpiece or coating-free workpiece by the trailing cutting laser beam.
  • the intensity of the evaporation laser beam is chosen as possible so that the film or the coating safely evaporated and the workpiece is not damaged. Since the evaporation laser beam only serves to evaporate the film or the coating, the resulting slight increase in temperature of the workpiece does not adversely affect the subsequent laser cut.
  • One on the factory A piece of cutting gas jet can safely blow off the aerosol of the evaporated film or coating which has formed during evaporation. According to the invention can therefore be cut in one pass and is unlike previously no further cutting gas needed for a second pass.
  • the second fiber core annularly surrounds the first fiber core, and ideally, the cladding surrounding the inner fiber core may form the outer fiber core.
  • an outer, e.g. Concentric fiber core is also coupled to a lesser extent laser light.
  • an annular evaporation laser beam of lower intensity forms on the workpiece about the cutting focus point of the actual cutting laser beam, which evaporates the film or coating with its laser beam edge leading to the cutting laser beam, whereby the trailing cutting laser beam impinges on the workpiece, which is now foil-free or coating-free ,
  • the evaporation laser beam may have the same wavelength or a different wavelength as the cutting laser beam, in the latter case, the wavelength of the evaporation laser beam can be optimally adapted to the absorption of the film or coating.
  • the leading evaporating laser beam should have a lower power density over a larger area than the cutting laser beam in order to apply enough energy to evaporate the film or coating.
  • the power density is chosen so that the actual workpiece is not damaged or no Foliential. Coating components are introduced into the workpiece.
  • the evaporation laser beam can be generated from the first laser beam or else be a laser beam generated independently of the first laser beam.
  • the invention also relates to an associated laser cutting machine with a laser, in particular solid-state laser, for generating a first laser beam with a La laser wavelength less than about 4 pm, in particular in the range of about 1 ⁇ , and with a double-core fiber, a first fiber core, in the first laser beam coupled and from which the laser beam is coupled as a cutting laser beam for cutting the workpiece, and a second fiber core, in which a second laser beam coupled and from which the second laser beam as a on the Workpiece is coupled to the cutting laser beam at least partially in the cutting direction leading evaporating laser beam for vaporizing the film or coating.
  • a beam splitter can be provided in the beam path of the first laser beam.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show two embodiments of the invention
  • Laser cutting machine for carrying out the laser cutting method according to the invention for foiled or coated sheets.
  • the laser cutting machine 1 shown in FIG. 1 is used for laser cutting a foiled sheet 2, ie a sheet 4 provided with a (protective) foil 3, or a coated, e.g. painted sheet metal.
  • the laser cutting machine 1 comprises a solid-state laser 5, for example neodymium, ytterbium or erbium lasers, for generating a laser beam 6 with a laser wavelength ⁇ in the range of approximately 1 ⁇ m.
  • the laser beam 6 is split by means of a beam splitter 7 into two laser beams 8, 9 with the same laser wavelength ⁇ , but with different intensity.
  • the laser beam 8 with the higher intensity is coupled into the inner fiber core 11 of a double-core fiber 10 and coupled out of the inner fiber core 1 1 as a cutting laser beam 13.
  • the laser beam 9 with the lower intensity is in the annular surrounding the inner Faserkem 1 1 outer
  • the fiber core 12 of the double core fiber 10 is coupled in and coupled out of the outer fiber core 12 as an evaporation laser beam 14 surrounding the cutting laser beam 13 in an annular manner.
  • the outer fiber core 12 may be formed by the cladding of the inner fiber core 11.
  • the cutting and evaporating laser beams 13, 14 are deflected in a laser cutting head 15 by means of a deflection optics (eg scanner optics) 16 on the foiled sheet 2 and moved in the cutting direction 17 on the foiled sheet 2.
  • a deflection optics eg scanner optics
  • the film 3 is vaporized by the on the sheet 2 the cutting laser beam 13 leading edge of the evaporation laser beam 14, as indicated by dashed lines, and the now sheet-free sheet 4 is cut by the trailing cutting laser beam 13.
  • the intensity of the evaporation laser beam 14 is selected so that the film 3 is evaporated off safely and the sheet 4 is not damaged.
  • the evaporation laser beam 14 since the evaporation laser beam 14 only serves to evaporate the film 3, the slight increase in temperature of the sheet 4 that occurs during this process does not have a detrimental effect on the subsequent laser cut. A directed to the sheet 4 cutting gas jet (not shown) blows the resulting during evaporation aerosol of the evaporated film 3 safely away from the plate 4. Unlike in Fig. 1, where the evaporation laser beam 14 has the same wavelength ⁇ as the cutting laser beam 13, in the laser cutting machine 1 shown in Fig. 2, the cutting laser beam 13 and the evaporation laser beam 14 different wavelengths ⁇ - ⁇ , ⁇ 2 .
  • a first laser beam 8 with the wavelength ⁇ is generated by means of a first solid-state laser 5i and coupled into the inner fiber core 11 of the double-core fiber 10 and coupled out of the inner fiber core 11 as a cutting laser beam 13.
  • a second solid-state laser 5 2 a second laser beam 9 is generated with the wavelength ⁇ 2 optimized for the absorption of the film 3 and coupled into the outer fiber core 12 of the double-core fiber 10 and decoupled from the outer fiber core 12 as an evaporating laser beam 14.

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Abstract

The invention relates to a method for laser-cutting a workpiece (4) that has been provided with a film (3) or a coating, using a cutting laser beam (13) with a laser wavelength (λ) that is smaller than approx. 4 μm and particularly in the range of approximately 1 μm. According to the invention, one first laser beam (8) is coupled into a first fibre core (11) of a dual-core fibre (10) and coupled out of said first fibre core (11) as a cutting laser beam (13) for cutting said workpiece (4), and a second laser beam (9) is coupled into a second fibre core (12) of the dual-core fibre (10) and coupled out of said second fibre core (12) as a vaporisation laser beam (14) which, at least partially, acts in the cutting direction (16) as a pilot beam for said cutting laser beam (13) on the workpiece (4), in order to vaporise the film (3) or coating.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Laserschneiden folierter oder beschichteter Bleche  Method and apparatus for laser cutting foiled or coated sheets
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserschneiden eines mit einer Folie oder einer Beschichtung (wie z.B. Lack, Zunder, usw.) versehenen Werkstücks mittels eines Laserstrahls mit einer Laserwellenlänge kleiner ca. 4 μιτι, insbesondere im Bereich von ca. 1 μιη, sowie eine zugehörige Laserschneidmaschine. The present invention relates to a method for laser cutting a provided with a film or a coating (such as paint, scale, etc.) workpiece by means of a laser beam with a laser wavelength less about 4 μιτι, in particular in the range of about 1 μιη, and a associated laser cutting machine.
Beim Laserschneiden mit einem C02-Gaslaser, also mittels Laserstrahlung mit einer Laserwellenlänge von 10 pm, kann foliertes Blech direkt in einem Durchgang und mit guter Qualität geschnitten werden. Beim Laserschneiden mit einem When laser cutting with a C0 2 gas laser, ie by means of laser radiation with a laser wavelength of 10 pm, foiled sheet can be cut directly in one pass and with good quality. When laser cutting with a
Festkörperlaser (FKL), also mittels Laserstrahlung mit einer Laserwellenlänge von z.B. 1 [im, ergibt sich bei einem Schnitt ohne vorheriges Abdampfen der Folie jedoch eine sichtbare Qualitätsverschlechterung der Schnittkante, da die 1 Mm Laserstrahlung in der Folie schlecht absorbiert wird und somit das Folienmaterial beim Schneiden nicht in einem Durchgang sofort verdampft, sondern sich noch negativ in den Schneidprozess einbringt. Deshalb muss beim FKL-Laserschneiden in einem ersten Schritt zuerst die Folie vom Blech abgedampft werden, bevor dann in einem zweiten Schritt das Blech geschnitten werden kann. Diese beiden Schritte vergrößern die Hauptzeit der FKL-Laserschneidmaschine. Gleiche Probleme treten auch beim Laserschneiden von mit einer Beschichtung (wie z.B. Lack, Zunder, usw.) versehenen Werkstücken auf. Solid-state laser (FKL), ie by means of laser radiation with a laser wavelength of 1 [im, resulting in a cut without previous evaporation of the film, however, a visible deterioration in the quality of the cut edge, since the 1 micron laser radiation is poorly absorbed in the film and thus the film material When cutting does not evaporate in one go immediately, but still contributes negatively in the cutting process. Therefore, in FKL laser cutting, in a first step, the film first has to be evaporated from the sheet before the sheet can then be cut in a second step. These two steps increase the main time of the FKL laser cutting machine. Similar problems also occur when laser cutting of provided with a coating (such as paint, scale, etc.) provided workpieces.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren zum Laserschneiden von folierten oder beschichteten Werkstücken, wie z.B. folierten oder lackierten Blechen, weiter zu vereinfachen und insbesondere die anfallende Hauptzeit zu reduzieren, sowie eine entsprechende Laserschneidmaschine anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erster Laserstrahl in einen ersten Faserkern einer Doppelkernfaser eingekoppelt und aus dem ersten Faserkern als Schneidlaserstrahl zum Schneiden des Werkstücks It is therefore an object of the present invention to provide the aforementioned method for laser cutting of foiled or coated workpieces, such as e.g. foiled or painted sheets, further simplify and in particular to reduce the accumulated main time, as well as to specify a corresponding laser cutting machine. This object is achieved in that a first laser beam coupled into a first fiber core of a double-core fiber and from the first fiber core as a cutting laser beam for cutting the workpiece
ausgekoppelt wird und dass ein zweiter Laserstrahl in einen zweiten Faserkern der Doppelkernfaser eingekoppelt und aus dem zweiten Faserkern als ein auf dem Werkstück dem Schneidiaserstrahl zumindest teilweise in Schneidrichtung voreilender Verdampfungslaserstrahl zum Verdampfen der Folie oder der is coupled and that a second laser beam coupled into a second fiber core of the double-core fiber and from the second fiber core as an on the workpiece the Schneidiaserstrahl at least partially leading in the cutting direction evaporative laser beam for vaporizing the film or
Beschichtung ausgekoppelt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Coating is decoupled. Preferably, it is in the
Schneidlaserstrahl um den Laserstrahl eines Festkörperlasers, und zwar Cutting laser beam around the laser beam of a solid-state laser, namely
bevorzugt mit einer Wellenlänge im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 4 pm, preferably having a wavelength in the range of about 0.2 to about 4 pm,
insbesondere von ca. 1 bis ca. 3 pm. in particular from about 1 to about 3 pm.
Erfindungsgemäß wird die Folie oder die Beschichtung durch den voreilenden Verdampfungslaserstrahl verdampft und das dann folien- bzw. beschichtungsfreie Werkstück durch den nacheilenden Schneidlaserstrahl geschnitten. Die Intensität des Verdampfungslaserstrahls ist dabei möglichst so gewählt, dass die Folie bzw. die Beschichtung sicher abgedampft und das Werkstück dabei nicht beschädigt wird. Da der Verdampfungslaserstrahl nur zum Abdampfen der Folie oder der Beschichtung dient, wirkt sich die dabei auftretende geringfügige Temperaturerhöhung des Werkstücks nicht schädlich für den nachfolgenden Laserschnitt aus. Ein auf das Werk- stück gerichteter Schneidgasstrahl kann das beim Verdampfen entstandene Aerosol der abgedampften Folie oder Beschichtung sicher wegblasen. Erfindungsgemäß kann daher in einem Durchgang geschnitten werden und wird anders als bisher kein weiteres Schneidgas für einen zweiten Durchgang benötigt. According to the invention, the film or the coating is vaporized by the leading evaporation laser beam and then cut the workpiece or coating-free workpiece by the trailing cutting laser beam. The intensity of the evaporation laser beam is chosen as possible so that the film or the coating safely evaporated and the workpiece is not damaged. Since the evaporation laser beam only serves to evaporate the film or the coating, the resulting slight increase in temperature of the workpiece does not adversely affect the subsequent laser cut. One on the factory A piece of cutting gas jet can safely blow off the aerosol of the evaporated film or coating which has formed during evaporation. According to the invention can therefore be cut in one pass and is unlike previously no further cutting gas needed for a second pass.
Vorzugsweise umgibt der zweite Faserkern den ersten Faserkern ringförmig, wobei idealerweise das den inneren Faserkern umgebende Cladding den äußeren Faserkern ausbilden kann. In einen solchen äußeren, z.B. konzentrischen Faserkern wird in geringerem Maße ebenfalls Laserlicht eingekoppelt. Dadurch bildet sich auf dem Werkstück um den Schneidfokuspunkt des eigentlichen Schneidiaserstrahls ein ringförmiger Verdampfungslaserstrahl mit geringerer Intensität aus, der mit seiner dem Schneidlaserstrahl jeweils voreilenden Laserstrahlflanke die Folie oder Beschichtung verdampft, wodurch der nacheilende Schneidlaserstrahl auf das nun folien- bzw. be- schichtungsfreie Werkstück trifft. Preferably, the second fiber core annularly surrounds the first fiber core, and ideally, the cladding surrounding the inner fiber core may form the outer fiber core. In such an outer, e.g. Concentric fiber core is also coupled to a lesser extent laser light. As a result, an annular evaporation laser beam of lower intensity forms on the workpiece about the cutting focus point of the actual cutting laser beam, which evaporates the film or coating with its laser beam edge leading to the cutting laser beam, whereby the trailing cutting laser beam impinges on the workpiece, which is now foil-free or coating-free ,
Der Verdampfungslaserstrahl kann die gleiche Wellenlänge oder eine andere Wellenlänge wie der Schneidlaserstrahl aufweisen, wobei im letzteren Fall die Wellenlänge des Verdampfungslaserstrahls optimal auf die Absorption der Folie oder Beschichtung abgestimmt werden kann. Bei gleicher Wellenlänge sollte der vorlaufende Verdampfungslaserstrahl gegenüber dem Schneidlaserstrahl eine geringere Leistungsdichte bei größerer Fläche aufweisen, um genügend Energie einzutragen, so dass die Folie oder Beschichtung verdampft wird. Die Leistungsdichte wird dabei so gewählt, dass das eigentliche Werkstück nicht geschädigt wird bzw. keine Folienbzw. Beschichtungsbestandteile in das Werkstück eingebracht werden. Weiterhin kann der Verdampfungslaserstrahl aus dem ersten Laserstrahl erzeugt sein oder aber ein unabhängig vom ersten Laserstrahl erzeugter Laserstrahl sein. The evaporation laser beam may have the same wavelength or a different wavelength as the cutting laser beam, in the latter case, the wavelength of the evaporation laser beam can be optimally adapted to the absorption of the film or coating. At the same wavelength, the leading evaporating laser beam should have a lower power density over a larger area than the cutting laser beam in order to apply enough energy to evaporate the film or coating. The power density is chosen so that the actual workpiece is not damaged or no Folienbzw. Coating components are introduced into the workpiece. Furthermore, the evaporation laser beam can be generated from the first laser beam or else be a laser beam generated independently of the first laser beam.
Die Erfindung betrifft auch eine zugehörige Laserschneidmaschine mit einem Laser, insbesondere Festkörperlaser, zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls mit einer La- serwellenlänge kleiner ca. 4 pm, insbesondere im Bereich von ca. 1 μιτι, und mit einer Doppelkernfaser, die einen ersten Faserkern, in den der erste Laserstrahl eingekoppelt und aus dem der Laserstrahl als Schneidlaserstrahl zum Schneiden des Werkstücks ausgekoppelt wird, und einen zweiten Faserkern aufweist, in den ein zweiter Laserstrahl eingekoppelt und aus dem der zweite Laserstrahl als ein auf dem Werkstück dem Schneidlaserstrahl zumindest teilweise in Schneidrichtung voreilender Verdampfungslaserstrahl zum Verdampfen der Folie oder der Beschichtung ausgekoppelt wird. Zum Erzeugen des Verdampfungslaserstrahls aus dem ersten Laserstrahl kann im Strahlengang des ersten Laserstrahls ein Strahlteiler vorgesehen sein. The invention also relates to an associated laser cutting machine with a laser, in particular solid-state laser, for generating a first laser beam with a La laser wavelength less than about 4 pm, in particular in the range of about 1 μιτι, and with a double-core fiber, a first fiber core, in the first laser beam coupled and from which the laser beam is coupled as a cutting laser beam for cutting the workpiece, and a second fiber core, in which a second laser beam coupled and from which the second laser beam as a on the Workpiece is coupled to the cutting laser beam at least partially in the cutting direction leading evaporating laser beam for vaporizing the film or coating. For generating the evaporation laser beam from the first laser beam, a beam splitter can be provided in the beam path of the first laser beam.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigen: Further advantages of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and the features listed further can be used individually or in combination in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention. Show it:
Fign. 1 und 2 schematisch zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen FIGS. 1 and 2 schematically show two embodiments of the invention
Laserschneidmaschine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Laserschneidverfahrens für folierte oder beschichtete Ble- che.  Laser cutting machine for carrying out the laser cutting method according to the invention for foiled or coated sheets.
Die in Fig. 1 gezeigte Laserschneidmaschine 1 dient zum Laserschneiden eines fo- lierten Blechs 2, also eines mit einer (Schutz)Folie 3 versehenen Blechs 4, oder eines beschichteten, z.B. lackierten Blechs. The laser cutting machine 1 shown in FIG. 1 is used for laser cutting a foiled sheet 2, ie a sheet 4 provided with a (protective) foil 3, or a coated, e.g. painted sheet metal.
Die Laserschneidmaschine 1 umfasst einen Festkörperlaser 5, z.B. Neodym-, Ytterbium- oder Erbiumlaser, zum Erzeugen eines Laserstrahls 6 mit einer Laserwellenlänge λ im Bereich von ca. 1 pm. Der Laserstrahl 6 wird mittels eines Strahlteilers 7 in zwei Laserstrahlen 8, 9 mit der gleichen Laserwellenlänge λ, aber mit unterschiedlicher Intensität aufgeteilt. Der Laserstrahl 8 mit der höheren Intensität wird in den inneren Faserkern 11 einer Doppelkernfaser 10 eingekoppelt und aus dem inneren Faserkern 1 1 als Schneidlaserstrahl 13 ausgekoppelt. Der Laserstrahl 9 mit der geringeren Intensität wird in den den inneren Faserkem 1 1 ringförmig umgebenden äu- ßeren Faserkern 12 der Doppelkemfaser 10 eingekoppelt und aus dem äußeren Fa- serkem 12 als ein den Schneidlaserstrahl 13 ringförmig umgebender Verdampfungslaserstrahl 14 ausgekoppelt. Wie gezeigt, kann der äußere Faserkern 12 durch das Cladding des inneren Faserkerns 1 1 gebildet sein. The laser cutting machine 1 comprises a solid-state laser 5, for example neodymium, ytterbium or erbium lasers, for generating a laser beam 6 with a laser wavelength λ in the range of approximately 1 μm. The laser beam 6 is split by means of a beam splitter 7 into two laser beams 8, 9 with the same laser wavelength λ, but with different intensity. The laser beam 8 with the higher intensity is coupled into the inner fiber core 11 of a double-core fiber 10 and coupled out of the inner fiber core 1 1 as a cutting laser beam 13. The laser beam 9 with the lower intensity is in the annular surrounding the inner Faserkem 1 1 outer The fiber core 12 of the double core fiber 10 is coupled in and coupled out of the outer fiber core 12 as an evaporation laser beam 14 surrounding the cutting laser beam 13 in an annular manner. As shown, the outer fiber core 12 may be formed by the cladding of the inner fiber core 11.
Die Schneid- und Verdampfungslaserstrahlen 13, 14 werden in einem Laserschneidkopf 15 mithilfe einer Ablenkoptik (z.B. Scanneroptik) 16 auf das folierte Blech 2 abgelenkt und in Schneidrichtung 17 über das folierte Blech 2 bewegt. Dabei wird die Folie 3 durch die auf dem Blech 2 dem Schneidlaserstrahl 13 voreilende Flanke des Verdampfungslaserstrahls 14 verdampft, wie gestrichelt angedeutet ist, und das nun folienfreie Blech 4 wird durch den nacheilenden Schneidlaserstrahl 13 geschnitten. Die Intensität des Verdampfungslaserstrahls 14 ist so gewählt, dass die Folie 3 sicher abgedampft und das Blech 4 dabei nicht beschädigt wird. Da der Verdampfungslaserstrahl 14 nur zum Abdampfen der Folie 3 dient, wirkt sich die dabei auftre- tende geringfügige Temperaturerhöhung des Blechs 4 nicht schädlich für den nachfolgenden Laserschnitt aus. Ein auf das Blech 4 gerichteter Schneidgasstrahl (nicht gezeigt) bläst das beim Verdampfen entstandene Aerosol der abgedampften Folie 3 sicher vom Blech 4 weg. Anders als in Fig. 1 , wo der Verdampfungslaserstrahl 14 die gleiche Wellenlänge λ wie der Schneidlaserstrahl 13 hat, weisen bei der in Fig. 2 gezeigten Laserschneidmaschine 1 der Schneidlaserstrahl 13 und der Verdampfungslaserstrahl 14 unterschiedliche Wellenlängen λ-ι, λ2 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird mittels eines ersten Festkörperlasers 5i ein erster Laserstrahl 8 mit der Wellenlänge λι er- zeugt und in den inneren Faserkern 1 1 der Doppelkernfaser 10 eingekoppelt und aus dem inneren Faserkern 1 1 als Schneidlaserstrahl 13 ausgekoppelt. Mittels eines zweiten Festkörperlasers 52 wird ein zweiter Laserstrahl 9 mit der auf die Absorption der Folie 3 optimierten Wellenlänge λ2 erzeugt und in den äußeren Faserkern 12 der Doppelkernfaser 10 eingekoppelt und aus dem äußeren Faserkern 12 als Verdamp- fungslaserstrahl 14 ausgekoppelt. The cutting and evaporating laser beams 13, 14 are deflected in a laser cutting head 15 by means of a deflection optics (eg scanner optics) 16 on the foiled sheet 2 and moved in the cutting direction 17 on the foiled sheet 2. In this case, the film 3 is vaporized by the on the sheet 2 the cutting laser beam 13 leading edge of the evaporation laser beam 14, as indicated by dashed lines, and the now sheet-free sheet 4 is cut by the trailing cutting laser beam 13. The intensity of the evaporation laser beam 14 is selected so that the film 3 is evaporated off safely and the sheet 4 is not damaged. Since the evaporation laser beam 14 only serves to evaporate the film 3, the slight increase in temperature of the sheet 4 that occurs during this process does not have a detrimental effect on the subsequent laser cut. A directed to the sheet 4 cutting gas jet (not shown) blows the resulting during evaporation aerosol of the evaporated film 3 safely away from the plate 4. Unlike in Fig. 1, where the evaporation laser beam 14 has the same wavelength λ as the cutting laser beam 13, in the laser cutting machine 1 shown in Fig. 2, the cutting laser beam 13 and the evaporation laser beam 14 different wavelengths λ-ι, λ 2 . In the exemplary embodiment shown, a first laser beam 8 with the wavelength λι is generated by means of a first solid-state laser 5i and coupled into the inner fiber core 11 of the double-core fiber 10 and coupled out of the inner fiber core 11 as a cutting laser beam 13. By means of a second solid-state laser 5 2 , a second laser beam 9 is generated with the wavelength λ 2 optimized for the absorption of the film 3 and coupled into the outer fiber core 12 of the double-core fiber 10 and decoupled from the outer fiber core 12 as an evaporating laser beam 14.
Die in Fign. 1 und 2 am Beispiel eines folierten Blechs gegebene Beschreibung gilt analog auch für ein mit einer Beschichtung (z.B. Lack, Zunder, ...) versehenes Blech. The in Fign. 1 and 2 given by the example of a foiled sheet, the same applies analogously to a sheet provided with a coating (for example lacquer, scale, etc.).

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Laserschneiden eines mit einer Folie (3) oder einer Beschich- tung versehenen Werkstücks (4) mittels eines Schneidlaserstrahls (13) mit einer Laserwellenlänge (λ; λ-ι) kleiner ca. 4 pm, insbesondere im Bereich von ca. 1 pm, 1. A method for laser cutting a workpiece (4) provided with a film (3) or a coating by means of a cutting laser beam (13) with a laser wavelength (λ; λ-ι) of less than approximately 4 μm, in particular in the range of approx. 1 pm,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass ein erster Laserstrahl (8) in einen ersten Faserkern (1 1) einer Doppelkernfaser (10) eingekoppelt und aus dem ersten Faserkern (1 1 ) als Schneidlaserstrahl (13) zum Schneiden des Werkstücks (4) ausgekoppelt wird und dass ein zweiter Laserstrahl (9) in einen zweiten Faserkern (12) der Doppelkernfaser (10) eingekoppelt und aus dem zweiten Faserkern (12) als ein auf dem Werkstück (4) dem Schneidlaserstrahl (13) zumindest teilweise in  in that a first laser beam (8) is coupled into a first fiber core (1 1) of a double-core fiber (10) and coupled out of the first fiber core (11) as a cutting laser beam (13) for cutting the workpiece (4) and in that a second laser beam ( 9) in a second fiber core (12) of the double-core fiber (10) and from the second fiber core (12) as one on the workpiece (4) the cutting laser beam (13) at least partially in
Schneidrichtung (16) voreilender Verdampfungslaserstrahl (14) zum Verdampfen der Folie (3) oder der Beschichtung ausgekoppelt wird.  Cutting direction (16) leading evaporating laser beam (14) for the vaporization of the film (3) or the coating is coupled out.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Faserkern (12) den ersten Faserkern (1 1 ) ringförmig umgibt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the second fiber core (12) surrounds the first fiber core (1 1) annular.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Faserkern (12) durch das Cladding des ersten Faserkerns (1 1 ) gebildet ist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the second fiber core (12) by the cladding of the first fiber core (1 1) is formed.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Verdampfungslaserstrahls (14) derart gewählt wird, dass das Werkstück (4) durch den Verdampfungslaserstrahl (14) nicht beschädigt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the intensity of the evaporation laser beam (14) is selected such that the workpiece (4) by the evaporation laser beam (14) is not damaged.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungslaserstrahl (14) die gleiche Wellenlänge wie der Schneidlaserstrahl (13) aufweist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the evaporation laser beam (14) has the same wavelength as the cutting laser beam (13).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungslaserstrahl (14) eine andere Wellenlänge wie der Schneidlaserstrahl (13) aufweist. 6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the evaporation laser beam (14) has a different wavelength as the cutting laser beam (13).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Laserstrahl (8, 9) aus dem gleichen Laserstrahl (6) erzeugt werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and the second laser beam (8, 9) from the same laser beam (6) are generated.
8. Laserschneidmaschine (1) aufweisend: 8. Laser cutting machine (1) comprising:
einen Laser (5; 5i), insbesondere Festkörperlaser, zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls (8) mit einer Laserwellenlänge kleiner ca. 4 pm, insbesondere im Bereich von ca. 1 pm, sowie  a laser (5; 5i), in particular solid-state laser, for producing a first laser beam (8) with a laser wavelength of less than approximately 4 μm, in particular in the region of approximately 1 μm, and also
eine Doppelkernfaser (10) mit einem ersten Faserkern (1 1 ), in den der erste Laserstrahl (8) eingekoppelt und aus dem der erste Laserstrahl (8) als  a double-core fiber (10) having a first fiber core (1 1), in which the first laser beam (8) is coupled and from which the first laser beam (8) as
Schneidlaserstrahl (13) zum Schneiden des Werkstücks (4) ausgekoppelt wird, und mit einem zweiten Faserkern (12), in den ein zweiter Laserstrahl (9) eingekoppelt und aus dem der zweite Laserstrahl (9) als ein auf dem Werkstück (4) dem Schneidlaserstrahl (13) zumindest teilweise in Schneidrichtung (17) voreilender Verdampfungslaserstrahl (14) zum Verdampfen der Folie (3) oder der Beschichtung ausgekoppelt wird.  Cutting laser beam (13) for cutting the workpiece (4) is coupled, and with a second fiber core (12), in which a second laser beam (9) coupled and from the second laser beam (9) as a on the workpiece (4) Cutting laser beam (13) at least partially in the cutting direction (17) leading evaporating laser beam (14) for the vaporization of the film (3) or the coating is coupled out.
9. Laserschneidmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Faserkern (12) den ersten Faserkern (1 1 ) ringförmig umgibt. 9. Laser cutting machine according to claim 8, characterized in that the second fiber core (12) surrounds the first fiber core (1 1) annular.
10. Laserschneidmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Faserkern (12) durch das Cladding des ersten Faserkerns (11) gebildet ist. 10. Laser cutting machine according to claim 9, characterized in that the second fiber core (12) by the cladding of the first fiber core (11) is formed.
1 1. Laserschneidmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungslaserstrahl (14) die gleiche Wellenlänge wie der Schneidlaserstrahl (13) aufweist. 1 laser cutting machine according to one of claims 8 to 10, characterized in that the evaporation laser beam (14) has the same wavelength as the cutting laser beam (13).
12. Laserschneidmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des ersten Laserstrahls (8) eine Einrichtung (7) zum Erzeugen des zweiten Laserstrahls (9) vorgesehen ist. 12. Laser cutting machine according to one of claims 8 to 1 1, characterized in that in the beam path of the first laser beam (8) means (7) for generating the second laser beam (9) is provided.
13. Laserschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungslaserstrahl (14) eine andere Wellenlänge wie der Schneidlaserstrahl (13) aufweist. 13. Laser cutting device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the evaporation laser beam (14) has a different wavelength as the cutting laser beam (13).
14. Laserschneidmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Laser (52), insbesondere Festkörperlaser, zum Erzeugen des zweiten Laserstrahls (9) vorgesehen ist. 14. Laser cutting machine according to claim 13, characterized in that a second laser (52), in particular solid-state laser, for generating the second laser beam (9) is provided.
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