用于产生多个沟槽的设备和方法技术

一种用于在表面(110)上产生多个沟槽的激光加工设备(100)，具有光学衍射装置(102)，其被设置为接收激光辐射(104)以及由此产生输出辐射(106)，其中输出辐射具有多个强度最大值。提供致动装置(108)用于在所述输出辐射(106)和表面(110)之间产生相对运动，其中每个强度最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生多个沟槽的设备和方法


[0001]本文公开的主题涉及对表面的激光加工领域。

技术介绍

[0002]WO2018/197555A1公开了一种用于肋的生产，其中利用激光干涉结构的装置(DLIP
‑
直接激光干涉图案)将所述肋引入一个表面，特别是到一个已经涂漆且固化的表面。具有以这种方式产生的肋的构件使飞机、船舶和风力涡轮机能够以较小流动阻力来运行。

技术实现思路

[0003]鉴于上述情况，需要一种具有改进特性的对表面进行激光加工的技术。
[0004]独立权利要求的主题考虑了这种需要。在从属权利要求中指定了有利的实施方式。
[0005]根据本公开的主题的第一方面，公开了一种设备，特别是用于在表面中产生多个沟槽的激光加工设备。
[0006]根据第一方面的实施例，公开了一种用于在表面中产生多个沟槽的激光加工设备，该激光加工设备包括：光学衍射装置，该光学衍射装置被设置为接收激光辐射并由此产生输出辐射，其中该输出辐射具有多个强度最大值；以及致动装置，用于在输出辐射和表面之间产生相对运动，其中(多个强度最大值中的)每个强度最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。
[0007]根据本公开的主题的第二方面，公开了一种方法，特别是一种用于在表面产生多个沟槽的方法。
[0008]根据第二方面的实施例，公开了一种用于在表面产生多个沟槽的方法，所述方法包括：将激光束引导到用于产生输出辐射的光学衍射装置上，其中输出辐射具有多个强度最大值；将输出辐射引导到所述表面上；并在输出辐射和所述表面之间产生相对运动，其中(多个强度最大值中的)每个强度最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。
[0009]本公开的主题的各个方面和实施例基于如下构思：即具有改进特性的表面激光加工可以通过来自激光束(或激光辐射)的多个强度最大值来提供，其中通过光学衍射装置(例如衍射光学元件或多个相位板)直接产生激光束(例如激光辐射)中的多个强度最大值，并且多个强度最大值中的每个强度最大值被用于产生多个沟槽中的一个沟槽。
[0010]根据第一方面的实施例，激光加工设备被设计成提供本文公开的一个或多个实施例的功能和/或提供本文公开的一个或多个实施例所需的功能，特别是第一或第二方面的实施例所需的功能。
[0011]根据第二方面的实施例，所述方法被设计成用于提供本文公开的一个或多个实施例的功能和/或提供本文公开的一个或多个实施例所需的功能，特别是第一或第二方面的实施例所需的功能。
[0012]可以从本公开优选实施例中的以下示例性描述中得出本公开的主题的其他优点
和特征，然而本公开不限于此。本申请的附图中的各个图应当仅被视为示意性的，不一定按比例绘制。更确切地说，为了阐明本文公开的主题的一些实施例，可能未按比例绘制相对尺寸和角度。
附图说明
[0013]图1示意性地示出了根据本文公开的主题的实施例的激光加工设备。
[0014]图2示出了从图1中的线II
‑
II观察的图1中对象的表面。
[0015]图3在沿图2中III
‑
III线的剖视图中示出图2中的多个沟槽的一部分。
[0016]图4示出了根据本文公开的主题的实施例的激光加工设备。
[0017]图5示出了根据本文公开的主题的衍射装置的平面图。
[0018]图6以剖视图示出了图5中的衍射装置的光学元件。
具体实施方式
[0019]在下文中描述本文中所公开的主题的示例性实施例，其中例如涉及一种激光加工设备或方法。应强调的是，各个方面、实施例和示例的特征的任何组合是可能的。特别地，一些实施例是通过参考方法来描述的，而其他实施例是通过参考激光加工设备来描述的。然而，根据前面和下面的描述、权利要求和附图，本领域技术人员将理解，除非另有说明，否则各个方面、实施例和示例的特征可以组合并且这些特征的组合被认为已被本申请所公开。例如，甚至与方法相关的特征也可以与关于激光加工设备的特征进行组合，反之亦然。此外，一个实施例的涉及激光加工设备的特征能够与涉及一种方法的对应特征组合。随着方法、方法实施例或功能的公开，用于执行方法或功能的一个或多个元件(例如光学元件)和/或致动器(例如以致动装置的形式)以及与致动器相互作用的功能控制装置也应被视为公开。此外，随着设备功能的公开，在没有设备特征的情况下定义功能的方法也应被视为公开。
[0020]除非另有说明，数值应理解为包括
±
5％的窗口，即例如，根据一个实施例，沟槽数量100的指示包括在(100
±
5％)＝[95；105]区间之内的沟槽数量，以及根据一个实施例，50％的百分比包括在50％
±
5％＝[47.5％；52.5％]区间内的百分比。根据另一实施例，数值应理解为包括
±
10％的窗口内的数值。
[0021]根据一个实施例，公开了一种激光加工设备，其被配置为在表面中产生多个沟槽。根据另一实施例，激光加工设备具有光学衍射装置，该装置被设置为接收激光辐射并且由此产生输出辐射。根据另一实施例，激光加工设备具有致动装置，用于在输出辐射和表面之间产生相对运动。由此，输出辐射(通过从表面去除材料)在表面产生了大量的沟槽。根据一个实施例，输出辐射具有多个强度最大值，其中每个强度最大值产生多个沟槽中的一个沟槽。
[0022]根据本公开的主题的实施例，激光加工设备具有光束路径，该光束路径被设置为将输出辐射引导到表面上。例如，光束路径可以是输出辐射从衍射装置传播到所述表面的一个自由空间。根据另一实施例，光束路径可具有一个或多个偏转元件，例如反射镜。例如，致动装置可以被设置用于移动至少一个偏转元件并且由此产生输出辐射和表面之间的相对运动。根据另一实施例，致动装置被设置为移动表面和/或激光加工设备或其部分。
[0023]根据另一实施例，光束路径可具有一个或多个聚焦光学元件和/或一个或多个漫射光学元件，例如光学透镜。
[0024]根据一个实施例，多个强度最大值沿着光束路径仅存在于输出辐射的光束路径的狭窄限定区域中。当然，在这种情况下，表面被定位在光束路径的该区域中。换言之，根据一个实施例，表面和光束路径相对于彼此定位，使得表面位于光束路径的输出辐射具有多个强度最大值的区域中。
[0025]相应地，根据一个实施例，一种用于在表面中产生多个沟槽的方法可以具有以下实施例中的一个或多个。根据一个实施例，该方法包括将激光辐射引导到用于产生具有多个强度最大值的输出辐射的衍射装置上。根据另一实施例，该方法包括将输出辐射引导到表面上。根据另一实施例，该方法包括在输出辐射和表面之间产生相对运动(例如，相对运动过程中产生输出辐射)。通过输出辐射和表面之间的相对运动产生多个沟槽，其中每个强度最大值产生多个沟槽之一。
[0026]根据一个实施例，将输出辐射引导到表面上包括相对于彼此定位表面和输出辐射，使得表面处于光束路径的输出辐射具有多个强度最大值的区域。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在表面(110)上产生多个沟槽(140)的激光加工设备(100、200)，所述激光加工设备(100、200)具有：光学衍射装置(102)，其被设置为接收激光辐射(104)并由此产生输出辐射(106)，其中所述输出辐射(106)具有多个强度最大值(136)；致动装置(108)，用于在所述输出辐射(106)和所述表面(110)之间产生相对运动，其中每个强度最大值(136)产生多个沟槽(140)中的一个沟槽。2.根据权利要求1所述的激光加工设备(100、200)，其中所述衍射装置(102)具有至少一个光学元件(168)，尤其是，其中所述至少一个光学元件(168)被设置为产生所述输出辐射(106)的多个部分之间的相位差。3.根据权利要求2所述的激光加工设备(100、200)，其中所述至少一个光学元件被设置为用于反射。4.根据权利要求2或3所述的激光加工设备(100、200)，其中所述至少一个光学元件具有由金属或半导体材料制成的本体(170)。5.根据权利要求4所述的激光加工设备(100、200)，其中所述本体(170)至少部分地涂敷有金属(178)，特别是耐腐蚀金属，诸如耐腐蚀合金或贵金属。6.根据前述权利要求中任一项所述的激光加工设备(100、200)，其中所述光学元件(168)是衍射光学元件。7.根据前述权利要求中任一项所述的激光加工设备(100、200)，其中所述多个强度最大值包括至少10个强度最大值(136)，特别是至少50个强度最大值(136)或至少200个强度最大值(136)。8.根据前述权利要求中任一项所述的激光加工设备(100、200)，进一步包括：光束路径(169)，其被设置为将所述输出辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：托拜厄斯，
申请(专利权)人：四JET微科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：