用于激光切割镀膜板或涂层板的激光切割机制造技术

根据本实用新型专利技术的激光切割机（1）包括激光器（5；51）、尤其固态激光器和具有第一纤芯（11）和第二纤芯（12）的双芯光纤（10），所述激光器用于产生具有较小的大约4μm的、尤其在大约1μm范围内的激光波长的第一激光射束（8），所述第一激光射束（8）耦合输入所述第一纤芯中，并且所述第一激光射束（8）从所述第一纤芯耦合输出，作为用于切割所述工件（4）的切割激光射束（13），而第二激光射束（9）耦合输入所述第二纤芯中，并且所述第二激光射束（9）从所述第二纤芯耦合输出，作为在所述工件（4）上至少部分地朝切割方向（17）超前所述切割激光射束（13）的、用于蒸发薄膜（3）或涂层的蒸发激光射束（14）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据本技术的激光切割机（1）包括激光器（5；51）、尤其固态激光器和具有第一纤芯（11）和第二纤芯（12）的双芯光纤（10），所述激光器用于产生具有较小的大约4μm的、尤其在大约1μm范围内的激光波长的第一激光射束（8），所述第一激光射束（8）耦合输入所述第一纤芯中，并且所述第一激光射束（8）从所述第一纤芯耦合输出，作为用于切割所述工件（4）的切割激光射束（13），而第二激光射束（9）耦合输入所述第二纤芯中，并且所述第二激光射束（9）从所述第二纤芯耦合输出，作为在所述工件（4）上至少部分地朝切割方向（17）超前所述切割激光射束（13）的、用于蒸发薄膜（3）或涂层的蒸发激光射束（14）。【专利说明】用于激光切割镀膜板或涂层板的激光切割机
本专利技术涉及一种用于借助具有较小的大约4μπι的、尤其在大约I μπι范围内的激光波长的激光射束激光切割设有薄膜或涂层(例如漆、铁鳞等)的工件的激光切割机。
技术介绍
在借助CO2气体激光器、即借助具有10 μπι激光波长的激光辐射的激光切割中，可以直接在通道中并具以良好的质量切割镀膜板。然而在借助固态激光器(FKL)、即借助具有例如I μ m激光波长的激光辐射的激光切割的情况下，在没有事先汽化薄膜的步骤中产生切边的看得见的质量降低，因为I μ m的激光辐射在薄膜中吸收差，因此在切割时薄膜材料没有在通道中立刻蒸发，而是仍不利地带入切割过程中。因此，在FKL激光切割的情况下必须在第一步骤中首先汽化板的薄膜，然后在第二步骤中才可以切割板。这两个步骤增大FKL激光切割机的主要时间(Hauptzeit)。在激光切割设有涂层(例如漆、铁鳞等)的工件时也出现同样的问题。
技术实现思路
因此本专利技术的任务为，说明一种激光切割机，借助所述激光切割机可以进一步简化镀膜或涂层的工件、例如镀膜板或涂漆板的激光切割并且尤其可以减小所产生的主要时间。 根据本专利技术，所述任务通过一种激光切割机解决，所述激光切割机具有激光器、尤其固态激光器和具有第一纤芯和第二纤芯的双芯光纤，所述激光器用于产生具有较小的大约4 μ m的、尤其在大约I μ m范围内的激光波长的第一激光射束，所述第一激光射束耦合输入所述第一纤芯中，并且该激光射束从所述第一纤芯耦合输出，作为用于切割所述工件的切割激光射束，而第二激光射束耦合输入所述第二纤芯中，并且所述第二激光射束从所述第二纤芯耦合输出，作为在所述工件上至少部分地朝切割方向超前所述切割激光射束的、用于蒸发薄膜或涂层的蒸发激光射束。优选切割激光射束为固态激光器的激光射束，更确切地说，优选具有从大约0.2 μ m至大约4 μ m范围内、尤其从大约I μ m至大约3 μ m范围内的波长。 根据本专利技术，通过超前的蒸发激光射束蒸发薄膜或者涂层，然后通过滞后的切割激光射束切割没有薄膜或者没有涂层的工件。在此，尽可能如此选择蒸发激光射束的强度，使得安全地汽化薄膜或者涂层并且在此不损坏工件。因为蒸发激光射束仅仅用于汽化薄膜或者涂层，所以工件的在此出现的微小温度升高对随后的激光切割不产生有害的影响。朝工件定向的切割气体射流能够确保吹走所汽化的薄膜或者涂层在蒸发时形成的气溶胶。因此，根据本专利技术，可以在通道中切割，并且与迄今为止不同，不需要其他切割气体用于第二通道。 优选第二纤芯环形围绕第一纤芯，其中理想地，围绕内纤芯的包层可以构成外纤芯。激光同样以较小程度耦合输入这样的外部的、例如同轴的纤芯。由此，在工件上围绕原本的切割激光射束的切割焦点形成具有较小强度的环形的蒸发激光射束，所述蒸发激光射束借助它的分别超前切割激光射束的激光射束边缘蒸发薄膜或者涂层，由此滞后的切割激光射束射到现在没有薄膜或者没有涂层的工件上。 蒸发激光射束可以具有与切割激光射束相同的波长或者不同的波长，其中在后一种情况中蒸发激光射束的波长能够根据薄膜或者涂层的吸收最优地协调。在相同波长的情况下，在前行进的蒸发激光射束相对于切割激光射束在较大面积的情况下应具有较小的功率密度，以便带入足够的能量，从而蒸发薄膜或者涂层。在此，如此选择功率密度，使得不损坏原本的工件或者不将薄膜或涂层的组分引入该工件中。另外，蒸发激光射束可以从第一激光射束产生或与第一激光射束无关。 为了从第一激光射束产生蒸发激光射束，可以在第一激光射束的光路中设置分束器。 本专利技术的其他优点从权利要求、说明书和附图得出。同样，先前提到的特征和仍进一步列举的特征可以分别单独地或多个组合地使用。所示和所描述的实施方式不应理解为穷举，而是相反地具有用于描述本专利技术的示例性的特征。 【专利附图】【附图说明】 附图示出: 图1和2:示意性地示出根据本专利技术的激光切割机的两种实施方式，所述激光切割机用于实施根据本专利技术的用于镀膜板或涂层板的激光切割方法。 【具体实施方式】 在图1中示出的激光切割机I用于激光切割镀膜板2、即设有(保护)膜3的板4，或激光切割涂层板、例如涂漆的板。 激光切割机I包括固态激光器5,例如钕激光器、镱激光器或铒激光器,所述固态激光器用于产生具有在大约Iym范围内的激光波长λ的激光射束6。所述激光射束6借助分束器7分成两个具有相同激光波长λ的、但具有不同强度的激光射束8、9。具有较高强度的激光射束8耦合输入双芯光纤10的内纤芯11中并且从所述内纤芯耦合输出，作为切割激光射束13。具有较低强度的激光射束9耦合输入双芯光纤10的环形围绕所述内纤芯11的外纤芯12中并且从所述外纤芯12耦合输出，作为环形围绕所述切割激光射束13的蒸发激光射束14。如所示的那样，所述外纤芯12可以通过所述内纤芯11的包层构成。 在激光切割头15中，所述切割激光射束和蒸发激光射束13、14借助偏转光学系统(例如扫描光学系统(Scanne1ptik)) 16偏转到镀膜板2上并且朝切割方向17在镀膜板2上运动。此外，通过所述蒸发激光射束14的在板2上超前所述切割激光射束13的边缘蒸发薄膜3，如虚线所示，并且现在通过滞后的切割激光射束13切割没有薄膜的板4。如此选择所述蒸发激光射束14的强度，使得安全地汽化薄膜3并且在此不损坏板4。因为所述蒸发激光射束14仅仅用于汽化薄膜3，所以板4的在此出现的微小温度升高对随后的激光切割不产生有害的影响。朝板4定向的切割气体射流(未示出)确保从板4吹走所汽化的薄膜3在蒸发时形成的气溶胶。 不同于图1——在图1中蒸发激光射束14具有和切割激光射束13相同的波长λ，在图2中示出的激光切割机I中切割激光射束13和蒸发激光射束14具有不同的波长λ 1、入2。在示出的实施例中，借助第一固态激光器S1产生具有波长λ ^勺第一激光射束8并且耦合输入双芯光纤10的内纤芯11中并且从所述内纤芯11耦合输出，作为切割激光射束 13。借助第二固态激光器52产生具有根据薄膜3的吸收优化的波长λ 2的第二激光射束9并且耦合输入双芯光纤10的外纤芯12中并且从所述外纤芯12耦合输出，作为蒸发激光射束14。 在图1和2中以镀膜板为例给出的描述类似地也适用于设有涂层(例如漆、铁鳞、...)的板。【权利要求】1.一种激光切割机(I)，其具有: 激光器(5 ;5i)，所述激光器用于产生具有较小的大约4μ m的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光切割机(1)，其具有： 激光器(5；51)，所述激光器用于产生具有较小的大约4μm的激光波长的第一激光射束(8)，以及 具有第一纤芯(11)和第二纤芯(12)的双芯光纤(10)，所述第一激光射束(8)耦合输入所述第一纤芯中，并且所述第一激光射束(8)从所述第一纤芯耦合输出，作为用于切割工件(4)的切割激光射束(13)，而第二激光射束(9)耦合输入所述第二纤芯中，并且所述第二激光射束(9)从所述第二纤芯耦合输出，作为在所述工件(4)上至少部分地朝切割方向(17)超前所述切割激光射束(13)的、用于蒸发薄膜(3)或涂层的蒸发激光射束(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·瓦尔，T·凯泽，
申请(专利权)人：通快机床两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE