用于激光加工工件的方法和用于激光加工工件的设备技术

提供了一种激光加工工件的方法，其中a)生成加工激光束并使用至少一个光学元件将加工激光束成像在工件上；b)使用成像加工激光束加工工件并在工件中生成切割间隙；c)在步骤b)期间监测至少一个切割间隙的几何参数；以及d)在步骤c)期间调节所监测的切割间隙的几何参数，以用于与切割间隙的几何参数的目标值相协调。还提供了一种用于激光加工工件的设备。还提供了一种用于激光加工工件的设备。还提供了一种用于激光加工工件的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光加工工件的方法和用于激光加工工件的设备
[0001]本专利技术涉及用于激光加工工件的方法、用于激光加工工件的设备以及用于激光加工工件的设备的用途。
[0002]激光加工设备在激光加工工件中使用，特别是在用于借助于激光束对材料进行热分离例如激光切割的方法中使用。在许多情况下，激光加工头用于将加工激光束引导至工件上，例如引导至待加工的金属片材上。
[0003]当使用活性切割气体例如氧气进行激光切割时，工件的金属材料燃烧例如在其被激光束加热至点燃温度之后燃烧。这种激光切割也称为火焰切割。氧气与工件的材料之间的反应生成支持切割过程的附加的热。具有低粘度的熔化的液体材料可以通过气体的剪切力从切割边缘或从切割间隙去除。当使用诸如氮气或氩气的惰性气体进行切割时，工件的材料仅被激光功率熔化并且可以通过气体流的动能被从切割间隙中吹出。这种激光切割也称为熔化切割。使用合适的检测器记录的在激光切割过程期间生成并由工件发射的过程照明(固有照明)，可以用于监测切割过程和切割间隙。此外，可以照亮工件的激光加工区，从而可以检测到由工件反射和/或发射的光束。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于激光加工工件的方法，特别是用于激光切割的方法，其中a)生成加工激光束(16)并使用至少一个光学元件(17，18)将所述加工激光束成像在所述工件(12)上；b)使用所成像的加工激光束加工所述工件(12)并在所述工件中生成切割间隙(164)；c)在步骤b)期间监测所述切割间隙(164)的至少一个几何参数；以及d)在步骤c)期间调节所述切割间隙(164)的所监测的几何参数，以用于与所述切割间隙的几何参数的目标值相协调。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤d)通过改变选自以下中的至少一个参数来执行：所述加工激光束(16)的宽度、所述加工激光束的直径、所述加工激光束在其传播方向上的焦点(162)的位置、平行于所述加工激光束的传播方向的所述光学元件(17；18)中的至少一个的位置、所述光学元件(17；18)中的至少一个的表面曲率、包括所述至少一个光学元件的光学系统的焦距以及所述加工激光束的强度分布，特别是所述加工激光束在垂直于其传播方向的强度分布；以及/或者，其中步骤d)通过调整所述加工激光束(16)在所述工件(12)上的成像来执行。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤d)独立于所述加工激光束的焦散和/或独立于所述加工激光束的束腰的位置来执行。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中使用的所述几何参数的目标值将被确定或被确定为选自以下中的至少一个元素的函数：激光加工的类型；所述工件(12)的材料；所述工件的厚度；所述工件的形状；使用其生成所述加工激光束的所述加工激光源(14a)的功率；所述加工激光束(16)在所述工件上的入射角；所述加工激光束的光束参数乘积(BPP)；所述加工激光束的焦点直径；以及所述加工激光束的发散角。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个几何参数被选择或者选自所述切割间隙(164)的宽度(B)、所述切割间隙的切割前角、所述切割间隙的切割边缘的表面结构、所述切割间隙的切割边缘的粗糙度、所述工件(12)在所述切割间隙处的形状、由所述工件反射和/或发射的光束的宽度、以及/或者由所述工件反射和/或发射的光束的形状。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中，所述几何参数特别是所述切割间隙的宽度(B)保持恒定；以及/或者，其中，在步骤d)中，所述几何参数特别是所述切割间隙的宽度(B)保持独立于所述加工激光源(14a)的功率。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过在所述切割间隙(164)的上半部中或者在所述切割间隙上方反复和/或连续调整所述加工激光束的焦点(162)来执行火焰切割并且执行步骤d)；以及/或者，其中，通过在所述切割间隙(164)的下半部中反复和/或连续调整所述加工激光束的焦点(162)来执行熔化切割并且执行步骤d)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，使用检测器(20)特别是使用摄像装置来记录由所述工件(12)特别是由所述工件的激光加工区反射和/或发射的光束。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，对所述工件(12)特别是所述工件的激光加工区进行照明，特别是使用照明源或照明激光束进行照明。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中，通过所述加工激光束
(16)来加热所述至少一个光学元件(17；18)；以及/或者其中，在步骤a)中，所述加工激光束(16)被所述至少一个光学元件(17；18)成形、偏转、转向和/或反射。11.一种用于激光加工工件的设备，特别是用于激光切割的设备，特别是使用根据前述权利要求中一项所述的方法的设备，所述设备具有
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加工激光源(14a)，其用于生成加工激光束(16)；
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至少一个光学元件(17；18)，其用于将所述加工激光束成像在所述工件(12)上；
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用于监测使用所述加工激光束生成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：百超激光有限公司，
类型：发明
国别省市：