| JP2002184721 | VERTICAL-TYPE WAFER SAWING DEVICE |
| JP11010635 | CUTTER WITH RULER |
| WO/2001/026870 | METHODS AND APPARATUS FOR MANUFACTURING FIBER-CEMENT SOFFITS WITH AIR VENTS |
EMONTS, Michael (Kullenhofstrasse 22A, Aachen, 52074, DE)
LANGE, Sven, C. (Auf der Hörn 68, Aachen, 52074, DE)
WECK, Manfred (Im Weingarten 16, Aachen, 52074, DE)
BRECHER, Christian (Nizzaallee 97, Aachen, 52072, DE)
EMONTS, Michael (Kullenhofstrasse 22A, Aachen, 52074, DE)
LANGE, Sven, C. (Auf der Hörn 68, Aachen, 52074, DE)
WECK, Manfred (Im Weingarten 16, Aachen, 52074, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken (1) aus Glas oder Glaskeramik, bei dem das Glas oder die Glaskeramik durch lokale Erwärmung des Werkstückes (1 ) entfestigt wird und die spanende Bearbeitung im entfestigten Bereich (3) stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung mit einem Werkzeug (4, 5) mit geometrisch bestimmter Schneide erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Erwärmung mittels elektromagnetischer Strahlung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung mittels mindestens eines Lasers (15) erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Laser (15) ein Cθ 2 -Laser verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung mittels eines Partikelstrahls erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1 ) vor der spanenden Bearbeitung mit einer Absorptionsschicht beschichtet wird und die Erwärmung des Werkstückes über die Absorptionsschicht erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der zur Erwärmung vorgesehenen Energie über eine Oberfläche des Werkstückes (1) erfolgt, die einem zur spanenden Bearbeitung vorgesehenen Werkzeug (4, 5) abgewandt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung an mindestens einer Stelle des Werkstückes (1) die Temperatur gemessen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemessene Temperatur zur Steuerung oder Regelung von Bearbeitungsgrößen, insbesondere der Leistung und Form der zur Erwärmung vorgesehenen Energieeinstrahlung und/oder der Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeugs (4, 5), eingesetzt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Aufnahme für das Werkstück (1), einem Werkzeug (4, 5) mit geometrisch bestimmter Schneide und Mitteln zur lokalen Erwärmung des Werkstückes.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur lokalen Erwärmung mindestens einen Laser (15) umfassen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (15) ein CCVLaser ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur lokalen Erwärmung mindestens einen Partikelbeschleuniger umfassen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Messung mindestens einer Temperatur des Werkstückes (1) im Bearbeitungsbereich vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung oder Regelung von Bearbeitungsgrößen mittels der mindestens einen gemessenen Temperatur vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme für das Werkstück (1), das Werkzeug (4, 5) sowie die Mittel zur lokalen Erwärmung des Werkstückes derart angeordnet sind, dass die Zufuhr der zur Erwärmung vorgesehenen Energie über eine dem Werkzeug (4, 5) abgewandte Oberfläche des Werkstücks (1) erfolgt. |
Verfahren und Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken aus Glas oder Glaskeramik
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken aus Glas oder Glaskeramik.
Organische Glaswerkstoffe und Glaskeramikwerkstoffe finden auf Grund ihrer sehr geringen thermischen Ausdehnung und guten chemischen Resistenz neben optischen Anwendungen zunehmend ihren technischen Einsatz z. B. im Bereich der Präzisionsmesstechnik, der Halbleiterindustrie, insbesondere beim anodischen Bonden von Silizi- umwafem, oder der Medizintechnik, zum Beispiel als Substratträger.
Ein Glaswerkstoff ist ein anorganisches Schmelzprodukt, das im Wesentlichen ohne Kristallisation erstarrt. Im Gegensatz zu kristallinen Festkörpern, bei denen eine sprunghafte änderung physikalischer Größen im Bereich der Schmelztemperatur zu beobachten ist, erfolgt beim Glaswerkstoff ein kontinuierlicher übergang von der Glasschmelze in den glasigen Festkörper. Glas wird in der Literatur auch als unterkühlte Flüssigkeit bezeichnet, wobei auf Grund der sehr hohen Viskosität bei Raumtemperatur ein Verschieben der Moleküle stark behindert wird. Daher zeigen Glaswerkstoffe im abgekühlten Zustand bei mechanischer Belastung ein spröd-brüchiges Verhalten, welchem nur eine äußerst geringe plastische Verformung vorausgeht.
Glaskeramik unterscheidet sich von den Werkstoffen Glas und Keramik sowohl durch seine Eigenschaften als auch durch die angewandten Herstellungsverfahren: Nach dem Verschmelzen des Gemenges definierter Zusammensetzung erfolgt die Bearbeitung durch Pressen, Blasen, Walzen oder Gießen. Die hierdurch hergestellten Formkörper weisen auch alle typischen Merkmale eines Glases auf. Im folgenden Bearbeitungsschritt werden die Halbzeuge durch eine spezifische Temperaturbehandlung in einen polykristallinen Werkstoff umgewandelt, das heißt keramisiert (siehe z. B. Scheidler, H.: Herstellung und Eigenschaften von Glaskeramik-Werkstoffen; Silicat - Journal 11 , 1975). Glaskeramikwerkstoffe zeichnen sich durch ihre äußerst geringe Wärmeausdeh-
nung aus, die bei bestimmten Glaskeramikwerkstoffen auf Grund des negativen Ausdehnungskoeffizienten der kristallinen Phase und des positiven Koeffizienten in der Glasphase weitgehend kompensiert werden.
Glas und Glaskeramiken werden auf Grund ihrer geringen Wärmeausdehnung und ihrer hohen Maß- und Formstabilität für mechanisch-optische Präzisionswerkstücke, zum Beispiel metrology frames, Längennormalen in der Präzisionsmesstechnik, Spiegelabstandhalter in Lasersystemen und als Spiegelträger für Röntgenteleskope, Wettersatelliten sowie Kometensonden verwendet. Zur Gewichtsreduzierung werden häufig in diese Spiegelträger mittels zeit- und kostenintensiven Schleif- und Läpp-Operationen Leichtgewichtstrukturen, zum Beispiel Wabenstrukturen, eingearbeitet.
Für die Fertigung von Werkstücken aus Glas oder Glaskeramik werden die Bekannten Maßnahmen Urformen, Umformen und Trennen eingesetzt.
Glas besitzt im Vergleich zu Stahlwerkstoffen eine geringe Dichte und weist auch bei hohen Temperaturen eine große Viskosität und Oberflächenspannung auf. Diese Eigenschaften führen beim Urformen durch Gießen zu einer geringen Fließfähigkeit und schlechten Benetzung, weshalb sich Gießverfahren bei Glaswerkstoffen lediglich zur Herstellung von Halbzeugen eignet.
Bei der Umformung von Glas sind in der Regel Temperaturen bis 1.200 0 C erforderlich. Als umformende Fertigungsverfahren sind derzeit im Bereich der Optikherstellung aus Glaswerkstoffen das Blankpressen und das Präzisionsumformen von Bedeutung.
Im Bereich der Trennverfahren wird für die Glasbearbeitung das Schleifen, Läppen sowie das Polieren eingesetzt. Die Maß- und Formgenauigkeiten optischer Glas- und Glaskeramikoberflächen werden derzeit im Wesentlichen durch schleifende bzw. läppende Bearbeitungsverfahren erzielt, denen ein spröder Abtragsmechanismus zu Grunde liegt, welcher die Bildung von Mikrorissen zur Folge hat. Das Vorschleifen ermöglicht Rauhtiefen von R t = 10 μm bis 20 μm, beim Feinschleifen sind Werte von Rt =
1 μm bis 4 μm erreichbar. Aufwändige Schleifverfahren können Bearbeitungszeiten von mehreren Stunden erfordern.
Das Läppen erzielt im Vergleich zum Schleifen ein geringeres Zeitspanvolumen und findet überall dort Anwendung, wo die Formgebung durch Schleifmaschinen nicht praktikabel ist. Als Beispiel seien hier astronomische Spiegel angeführt. Die Werkstückoberfläche kann mit diesem Verfahren ebenfalls bis zum Erreichen der makroskopischen Form bearbeitet werden. Durch eine Läppbearbeitung sind Rauhtiefen von Rt = 1 μm bis 3 μm realisierbar.
Das Polieren ermöglicht als letzte Stufe der Bearbeitung von optischen Bauteilen die Erzeugung optischer Oberflächen mit Rauhtiefen kleiner als Rt = 2 nm. Ein hierfür typisches Polieraufmaß beträgt 50 μm, welches bei Linsen Polierzeiten von bis zu 3 Stunden erfordert.
Trenntechniken mit definierter Schneide, wie z.B. Drehen oder Fräsen konnten bislang auf Grund der Sprödigkeit des Materials nicht in praktikabler Weise eingesetzt werden.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die das Spektrum der möglichen Bearbeitung von Glas- und Glaskeramikwerkstoffen erheblich erweitert.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe gelöst, indem das Glas oder die Glaskeramik durch lokale Erwärmung des Werkstückes entfestigt wird und die spanende Bearbeitung im entfestigten Bereich stattfindet.
Dabei wird die Erwärmung so weit vorangetrieben, dass ein duktiler Zerspanmodus möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass die Bearbeitung mit einem Werkzeug mit geometrisch bestimmter Schneide erfolgt. Insbesondere bei derartigen Werkzeugen, z. B. einem Drehwerkzeug oder einer Fräse, führt der duk-
tile Zerspanmodus zu erheblichen Vorteilen. Werkzeuge mit geometrisch bestimmter Schneide können erstmals für Werkstücke aus Glas oder Glaskeramik ohne regelmäßige Zerstörung des Werkstückes eingesetzt werden. Damit eröffnen sich im Vergleich zu den Bearbeitungsverfahren nach dem Stand der Technik neue Möglichkeiten zur Steigerung in der Bearbeitungsflexibilität und der Wirtschaftlichkeit. So können zeit- und kostenintensive Schleif- und Läpp-Operationen durch das duktile Warmzerspanen substituiert werden. Erstmals können an optischen Funktionsflächen, z. B. sphärischen Flächen, asphärischen Flächen und Freiformflächen von anorganischen Glasoptiken, z. B. Brillengläsern, das Orthogonal-, Unrund- und Runddrehen realisiert werden. Allgemeiner betrachtet wird eine gesamtheitliche Erweiterung des Fertigungstechnologiespektrums in der Glas- und Glaskeramikindustrie erreicht. Hieraus folgt nicht nur eine Steigerung der Bearbeitungsflexibilität, sondern - insbesondere auf Grund der kürzeren Bearbeitungszeiten - auch der Wirtschaftlichkeit in der Glas- und Glaskeramikbearbeitung.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass die lokale Erwärmung mittels elektromagnetischer Strahlung erfolgt. Hier kann vorteilhaft ein Laser, insbesondere ein CO 2 -Laser verwendet werden.
Für die gezielte Entfestigung des Grundwerkstoffes erfolgt die Wärmeinduzierung mittels lokaler Laserstrahlenergieeinkopplung durch Absorption in der Zerspanzone vor dem Eingriff der Werkzeugschneide(n). Die an der Oberfläche des Werkstücks laserinduzierte Wärmequelle und die daraus resultierende dreidimensionale Ausbreitung der Temperaturfelder im Werkstück sind von den spezifischen optischen und thermischen Werkstoffeigenschaften, der Werkstückgeometrie, der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes sowie den Laserstrahlparametern abhängig. Transparente anorganische Glaskeramikwerkstoffe absorbieren beispielsweise nicht oberhalb der Wellenlänge von ca. 4,5 μm, so dass die Wellenlänge λ der zu absorbierenden Laserstrahlung diesen Wert übersteigen muss. CO2 - Laserstrahlung emittiert mit einer Wellenlänge von λ = 10,6 μm und wäre somit für das genannte Anwendungsbeispiel geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch so ausgeführt werden, dass die Erwärmung mittels eines Partikelstrahls erfolgt. Hier könnte beispielsweise ein Elektronenstrahl eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass das Werkstück vor der spanenden Bearbeitung mit einer Absorptionsschicht beschichtet wird und die Erwärmung des Werkstückes über die Absorptionsschicht erfolgt. Hiermit wäre eine von den optischen Werkstoffeigenschaften im Wesentlichen unabhängige Möglichkeit zur Energieeinkopplung gegeben. Somit können auch Laser eingesetzt werden, für deren Wellenlänge das Glas oder die Glaskeramik des Werkstücks transparent ist. In dem Fall würde eine Absorptionsschicht eingesetzt, die die verwendete Laserstrahlung absorbiert und die so zugeführte Wärmeenergie an das Werkstück weitergibt. Aber auch in solchen Fällen, in denen der Werkstoff des Werkstücks die vom Laser oder von anderen Mitteln zugeführte Energie in Wärme zumindest zum Teil umwandelt, kann eine zusätzliche Absorptionsschicht sinnvoll sein, zum Beispiel wenn sie eine bessere Absorptionsfähigkeit als das Werkstückmaterial oder aber auch eine andere, z.B. höhere, Wärmeleitfähigkeit aufweist. Mit der Absorptionsschicht könnte auch bewusst die Temperaturverteilung im Werkstück beeinflusst werden. Eine mögliche Variante einer Absorptionsschicht ist eine auf das Werkstück aufgebrachte Farbe, z.B. eine schwarze Lackfarbe.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass die Zufuhr der zur Erwärmung vorgesehenen Energie über eine Oberfläche des Werkstückes erfolgt, die einem zur spanenden Bearbeitung vorgesehenen Werkzeug abgewandt ist. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Absorptionsschicht vorhanden ist. So könnte zum Beispiel mittels eines Lasers durch das für das Laserlicht transparente Material des Werkzeugs hindurch die Absorptionsschicht mit dem Laserlicht beaufschlagt werden. Denkbar wäre auch eine Variante, bei der die Zufuhr der Wärmeenergie über mehrere Eintrittsstellen im Werkstück erfolgt, z.B. über gegenüberliegende Seiten des Werkstückes. Hierfür können auch unterschiedliche Energiequellen, z.B. unterschiedliche Laserarten, eingesetzt werden, beispielsweise ein auf die Absorptions-
schicht wirkender Laser, für den das Werkstückmaterial transparent ist, und ein weiterer, unmittelbar auf das Werkstückmaterial wirkender Laser.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass während der Bearbeitung an mindestens einer Stelle des Werkstückes die Temperatur gemessen wird. Anhand dieser Messungen kann bei bekannten Werkstoffeigenschaften festgestellt werden, ob eine Temperaturverteilung gegeben ist, die eine hinreichende Duktilität des zu bearbeitenden Materials gewährleistet. Zur Schaffung eines für die Bearbeitung optimalen Temperaturfeldes kann es ebenfalls sinnvoll sein, die zur Erwärmung vorgesehene Energie über mehrere Eintrittsstellen am Werkstück einzustrahlen.
Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass die mindestens eine gemessene Temperatur zur Steuerung oder Regelung von Bearbeitungsgrößen, insbesondere der Leistung und Form der zur Erwärmung vorgesehenen Energieeinstrahlung und/oder der Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeugs, eingesetzt wird.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufgabe gelöst mit einer Aufnahme für das Werkstück, einem Werkzeug mit geometrisch bestimmter Schneide und Mitteln zur lokalen Erwärmung des Werkstückes. Weitere Ausbildungsformen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Im Folgenden werden eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Ausbildungsform der Vorrichtung anhand von Figuren dargestellt.
Es zeigen schematisch
Fig. 1 : ein Drehwerkzeug beim Eingriff in ein Werkstück,
Fig. 2: ein Fräswerkzeug beim Eingriff in ein Werkstück,
Fig. 3: die Ausbreitung eines laserinduzierten Temperaturfeldes im Werkstück,
Fig. 4: eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 5: die Vorrichtung gemäß Fig. 4 in einer um 90° um eine vertikale Achse gedrehten Ansicht.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Werkstück 1 aus Glas, das mit einem Cθ2-Laserstrahl lokal begrenzt beaufschlagt wird. Die Absorption des Laserlichts durch das Material des Werkstücks 1 führt zu einer lokalen Erwärmung und damit zu einer Entfestigung des Werkstückmaterials. Die Ziffer 3 kennzeichnet den für einen duktilen Zerspanprozess hinreichend entfestigten Bereich. Ein Drehwerkzeug 4 greift mit der Schnitttiefe a? in das Werkstück 1 ein, während das Werkstück 1 mit der Schnittgeschwindigkeit V c relativ zum Drehwerkzeug 4 bewegt wird.
Fig. 2 zeigt anstelle des Drehwerkzeuges 4 ein Fräswerkzeug 5 beim Eingriff in das Werkstück 1 , wobei der Laserstrahl 2 und das Fräswerkzeug 5 mit der Vorschubgeschwindigkeit V f relativ zum Werkstück bewegt werden. Entsprechend zu Fig. 1 geht auch hier die Tiefe des entfestigten Bereichs 3 über die Schnitttiefe ap des Fräswerkzeugs 5 hinaus.
Sowohl für die Variante mit Drehwerkzeug 4 als auch mit Fräswerkzeug 5 gilt, dass die Schnittgeschwindigkeit Vc 1 bzw. die Vorschubgeschwindigkeit Vf , der Neigungswinkel α des Laserstrahls 2 relativ zum Werkstück 1 sowie der Abstand δ XW-L zwischen Werkzeugeingriff und Schnittpunkt der Achse des Laserstrahls 2 mit der Oberfläche des Werkstücks 1 wichtige Einflussgrößen auf den Zerspanprozess darstellen.
Fig. 3 zeigt die Ausbreitung eines laserinduzierten Temperaturfeldes im Werkstück 1 ohne Werkzeug. Der Laserstrahl 2 bewegt sich mit der Vorschubgeschwindigkeit Vf über das Werkstück 1 hinweg. Der Pfeil 7 symbolisiert den absorbierten Anteil der Laserstrahlung; Pfeil 8 steht für den reflektierten Anteil und Pfeil 9 für den transmittierten Anteil des Laserlichts. Die an der Oberfläche des Werkstücks 1 laserinduzierte Wärme und die daraus resultierende dreidimensionale Ausweitung des Temperaturfelds 6 im Werkstück 1 stehen in Abhängigkeit zu den spezifischen optischen und thermischen Werkstoffeigenschaften, der Werkstückgeometrie, der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks 1 sowie zu den Laserstrahlparametern in der vom Werkstück 1 absorbier-
ten Laserstrahlung. Die Wellenlänge des Laserstrahls 2 ist unter Berücksichtigung der werkstoffspezifischen optischen Eigenschaften des Werkstückes 1 , insbesondere Absorptionsgrad A, Reflektionsgrad R 1 Transmissionsgrad T (mit A + R + T = 1 ) und Absorptionstiefe so zu wählen, dass eine wirtschaftliche Absorption der Laserstrahlung gewährleistet ist. Anorganische Glaskeramikwerkstoffe absorbieren beispielsweise Licht oberhalb der Wellenlänge von ca. 4,5 μm, so dass die Wellenlänge von λ = 10,6 μm eines CO 2 Lasers für dieses Anwendungsbeispiel geeignet ist. Der absorbierte Anteil 7 der Laserstrahlung sorgt für eine Erwärmung, die sich über Wärmeleitung, symbolisiert durch den Pfeil 10, im Werkstück 1 ausbreitet. Eine durch den Pfeil 11 symbolisierte Konvektion sorgt für einen Wärmeverlust. Insgesamt entsteht das Temperaturfeld 6, das in Fig. 3 durch unterschiedliche Graustufen dargestellt ist.
Die Bestimmung der optimalen Schnitttiefe a p und der in den Figuren nicht dargestellten Eingriffsbreite erfordern die Kenntnis der dreidimensionalen Temperaturverteilung, da möglichst lediglich das abzutragende Zerspanvolumen entfestigt werden soll, um eine thermische Schädigung der Schnittflächen, die möglicherweise zugleich Funktionsflächen sein sollen, zu vermeiden. Im Gegenzug dürfen die Schnitttiefen a p und die Eingriffsbreite den entfestigten Werkstückbereich nicht überschreiten, um sprödbrüchigem Materialabtrag und einem frühzeitigen Werkzeugversagen vorzubeugen. Die Bestimmung der Temperaturfelder auf der Bauteiloberfläche kann mittels pyrometrischen Messungen realisiert werden. Die diesbezüglichen Mittel sind in den Figuren nicht dargestellt. Die dreidimensionalen Temperaturfeldverläufe werden mit Hilfe numerischer Simulationsmodelle, deren Kalibrierung auf Basisrückkopplungen der pyrometrischen Messung erfolgt, determiniert.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Drei-Achs-Fräsmaschine mit vertikaler Spindelanordnung in zwei um 90° zueinander verdrehten Ansichten.
Auf einem Maschinentisch 12 ist ein erster Schlitten 13 in X-Richtung verfahrbar. Auf dem ersten Schlitten 13 ist ein zweiter Schlitten 14 in Y-Richtung verfahrbar. Der zweite Schlitten 14 trägt eine Cθ2-Laserquelle 15, dessen Laserstrahl 2 über ein Strahlführungssystem 16 zum Werkstück 1 geführt wird, dessen Halterung in den Figuren 4 und 5 nicht explizit gezeigt ist. Die Austrittsöffnung 17 des Strahlführungssystems 16 ist zum
einen um eine Achse B schwenkbar und zum anderen in Y-Richtung und X-Richtung verschiebbar. In Figur 5 ist zu erkennen, dass die Verschiebung in X-Richtung durch eine Relativbewegung zwischen zwei ineinander geschobenen Rohren 18 und 19 des Strahlführungssystems 16 realisiert ist. Die sonst übliche Leitung des Laserlichts mittels Lichtleitfasern ist beim Cθ 2 -Laser aufgrund der Wellenlänge des Lasers nicht möglich .Ein Werkzeugschlitten 20 mit einer Fräse 21 ist am zweiten Schlitten 14 in Z-Richtung verfahrbar.
Bezugszeichenliste
1 Werkstück
2 Laserstrahl
3 entfestigter Bereich
4 Drehwerkzeug
5 Fräswerkzeug
6 Temperaturfeld
7 absorbierter Anteil der Laserstrahlung
8 reflektierter Anteil der Laserstrahlung
9 transmittierter Anteil der Laserstrahlung
10 Wärmeleitungspfeil
11 Konvektionspfeil
12 Maschinentisch
13 erster Schlitten
14 zweiter Schlitten
15 Cθ 2 -Laserquelle
16 Strahlführungssystem
17 Austrittsöffnung
18 Strahlführungsrohr
19 Strahlführungsrohr
20 Werkzeugschlitten
21 Fräse