PROCESS FOR MACHINING WORKPIECES USING A LASER BEAM

• Main Authors: HIMMER, THOMAS, LUETKE, MATTHIAS, BEYER, ECKHARD, MORGENTHAL, LOTHAR
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 03.12.2009
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl. Das Verfahren kann bei aus einem homogenen Werkstoff gebildetem Werkstück aber auch bei als Verbundbauteil mit mehreren Werkstoffen gebildeten Werkstücken eingesetzt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, die Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Flexibilität und die Qualität bei der trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl, bei dem ein Werkstoffabtrag ausschließlich durch Ablation erreicht werden soll, zu verbessern. Bei der Erfindung wird ein fokussierter Laserstrahl mit einer Leistungsdichte im Brennpunkt von mindestens 1 * 107 W/cm2 und einer das Absorptionsvermögen des abzutragenden Werkstoffs berücksichtigenden Vorschubgeschwindigkeit von mindestens 150 m/min bis maximal 1200 m/min auf die Oberfläche eines Werkstücks zur Ausbildung einer Schnittfuge gerichtet und der Werkstoffabtrag ausschließlich durch Ablation erreicht. The invention relates to a process for machining workpieces using a laser beam. The process can be used both for a workpiece formed from a homogeneous material and for workpieces formed as a composite component containing a plurality of materials. The problem addressed by the invention is to improve the machining rate, the flexibility and the quality when machining workpieces using a laser beam, in which material is to be removed purely by ablation. In the invention, a focussed laser beam with a power density in the focal point of at least 1 * 107 W/cm2 and a speed of advance, which takes the absorption capacity of the material to be removed into account, of at least 150 m/min to at most 1200 m/min is directed onto the surface of a workpiece in order to form a cut notch, and the material is removed purely by ablation. La présente invention concerne un procédé d'usinage par découpage de pièces à usiner au moyen d'un faisceau laser. Le procédé peut être utilisé pour une pièce à usiner composée d'un matériau homogène mais aussi pour des pièces à usiner réalisées sous la forme d'une pièce composite constituée de plusieurs matériaux. La présente invention a pour objectif d'améliorer la vitesse d'usinage, la flexibilité et la qualité lors de l'usinage par découpage de pièces à usiner à l'aide d'un faisceau laser, un enlèvement de matériau devant être exclusivement obtenu par ablation. La présente invention consiste à diriger sur la surface d'une pièce à usiner un faisceau laser focalisé, avec une densité de puissance dans le foyer d'au moins 1 x 107 W/cm2 et une vitesse de déplacement de 150 m/min minimum à 1200 m/min maximum tenant compte de la puissance d'absorption du matériau à enlever, pour la formation d'une saignée. L'enlèvement de matériau est exclusivement obtenu par ablation.