Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Laser(schmelz)schneidens. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt zum Laserschneiden eines Werkstücks unter gleichzeitiger Ausbildung einer Verrundung am oberen Ende der Schnittkante. Ferner betrifft die Erfindung ein mittels des Verfahrens herstellbares Werkstück.

Stand der Technik

Verfahren zum Laserschmelzschneiden sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beim Laserschmelzschneiden wird in der Regel ein Laserstrahl gemeinsam mit einem Schneidgasstrahl als Bearbeitungsstrahl auf ein zu schneidendes, insbesondere metallisches Werkstück gerichtet. Der Bearbeitungsstrahl wird entlang einer vorgebbaren Schneidkontur relativ über das Werkstück bewegt, wobei das Werkstück entlang der Schneidkontur durch den Laserstrahl aufgeschmolzen und die Schmelze durch den Schneidgasstrahl nach unten unter Ausbildung eines Schnittspalt ausgetrieben wird.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Verfahren bekannt, bei denen der Laserstrahl wenigstens zwei Intensitätsbereiche aufweist, wobei ein Kernbereich des Laserstrahls die Energie zur Erzeugung des Schnittspalts bereitstellt und ein den Kernbereich umgebender Randbereich des Laserstrahls eine Verrundung oder eine Fase am oberen Ende des Schnittspalts erzeugt. Dadurch kann die Einkopplung des Schneidgases in den Schnittspalt verbessert werden (vgl.

DE 10 2020 205 948 Al). Andererseits kann durch das Erzeugen einer Verrundung (vgl. z.B. DE 10 2019 125 103 Al) der Übergang zwischen Schnittkante und Werkstückoberfläche haptisch aufgewertet werden.

Durch den Materialabtrag beim Erzeugen einer Verrundung am oberen Ende der Schnittkante kommt es bei den bekannten Verfahren an der Schnittkante unterhalb der Verrundung in der Regel zur Ausbildung von unregelmäßigen Schmelzeanhaftungen, sogenannten „Fäden", da das Material der Verrundung nicht mehr vollständig aus dem Schnittspalt ausgetrieben werden kann.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Qualität der Schnittkante weiter zu erhöhen.

Die Erfindung

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.

Erfindungsgemäß wird gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Schneiden eines metallischen Werkstücks mittels eines Laserstrahls angegeben. Bei dem Verfahren wird der Laserstrahl mit einer Gesamtlaserleistung Ptotai bereitgestellt. Der Laserstrahl weist einen ersten Laserteilstrahl mit einer ersten Laserleistung Pi, einen zweiten, an den ersten Laserteilstrahl angrenzenden Laserteilstrahl mit einer zweiten Laserleistung P2, und einen dritten, an den zweiten Laserteilstrahl angrenzenden Laserteilstrahl mit einer dritten Laserleistung P3, auf. Dabei gilt für Pi: 0,33*Ptotai < Pi < 0,85*Ptotai. Für P ₂ gilt: 0,06*Ptotai < P2 < 0,48*Ptotai. Für P ₃ gilt: 0,01*Ptotai < P3 < 0,30*Ptotai.

Der Laserstrahl wird gewöhnlicherweise gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl bzw. einem Schneidgasstrahl entlang einer vorgebbaren Kontur auf das Werkstück gerichtet. Dabei wird das Werkstück aufgeschmolzen und durch den Prozessgasstrahl nach unten aus dem entstehenden Schnittspalt ausgeblasen. Die Gesamtlaserleistung Ptotai ergibt sich aus einer Addition der Laserleistungen Pi, P2, P3 der Laserteilstrahlen.

Vorzugsweise kann für Pi gelten: 0,45* Ptotai < Pi < 0,85*Ptotai, noch bevorzugter 0,48* Ptotai < Pi < 0,63* Ptotai. Für P2 kann vorzugsweise gelten: 0,09* Ptotai < P2 < 0,23* Ptotai. Für P3 kann vorzugsweise gelten: 0, 18* Ptotal < P ₃ < 0,30* Ptotal.

Der erste Laserteilstrahl stellt die Energie zur Erzeugung des Schnittspalts bereit, während der zweite und der dritte Laserteilstrahl jeweils eine Kantenverrundung am oberen Ende des Schnittspalts bewirken. Je höher die Leistung im ersten Laserteilstrahl Pi ist, desto größer kann die Schneidgeschwindigkeit gewählt werden, also die Vorschubgeschwindigkeit des Bearbeitungsstrahls aus Laserstrahl und Prozessgasstrahl / Schneidgasstrahl gegenüber der Werkstückoberfläche. Bei einer Absenkung der ersten Laserleistung Pi um 20 % kann beispielsweise eine Reduktion der Schneidgeschwindigkeit zwischen 10 % und 20 % erforderlich sein, um ein gutes Schneidergebnis, insbesondere eine hohe Schnittkantenqualität zu gewährleisten.

Gemäß einer bevorzugten Variante kann der Laserstrahl mittels einer Mehrfachkernfaser einer Laserschneidanlage bereitgestellt werden. Die Mehrfachkernfaser umfasst einen ersten Faserkern zur Bereitstellung des ersten Laserteilstrahls, wobei der erste Faserkern einen kreisförmigen Querschnitt, vorzugsweise mit einem Außendurchmesser von 100 pm, aufweist. Ferner umfasst die Mehrfachkernfaser einen zweiten Faserkern zur Bereitstellung des zweiten Laserteilstrahls, wobei der zweite Faserkern einen ringförmigen Querschnitt, vorzugsweise mit einem Außendurchmesser von 400 pm, aufweist und wobei der zweite Faserkern konzentrisch um den ersten Faserkern angeordnet ist. Die Mehrfachkernfaser umfasst ferner einen dritten Faserkern zur Bereitstellung des dritten Laserteilstrahls, wobei der dritte Faserkern einen ringförmigen Querschnitt, vorzugsweise mit einem Außendurchmesser von 700 pm, aufweist und wobei der dritte Faserkern konzentrisch um den zweiten Faserkern angeordnet ist. Die Faserkerne können jeweils durch ein Zwischencladding voneinander beabstandet sein. Das Zwischencladding kann eine Dicke von wenigstens 5 |jm und/oder höchstens 20 |jm, vorzugsweise höchstens 10 |jm, aufweisen.

Es können auch weitere Faserkerne zur Bereitstellung weiterer Teilstrahlen vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Intensitätsverteilung am Werkstück noch feiner eingestellt werden. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Laserleistung in dem ersten Laserteilstrahl größer ist als die Laserleistung in jedem der weiteren Laserteilstrahlen.

Das Strahlprofil des Laserstrahls im Strahlfokus (d.h. in einer Fokusebene des Laserstrahls) entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt der Faserkerne der Lichtleitfaser multipliziert mit einem durch eine Fokusoptik vorgebbaren Abbildungsverhältnis.

Die Laserteilstrahlen können durch Aufteilen eines gemeinsamen Laserrohstrahls bereitgestellt werden. Der Laserrohstrahl kann von einer Laserstrahlquelle oder einer Kombination von mehreren Laserstrahlquellen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der Laserrohstrahl im Freistrahl durch entsprechende optische Elemente (z.B. keilförmige optische Elemente oder doppelbrechende Elemente) in zwei Teilstrahlen aufgeteilt werden. Einer der Teilstrahlen kann dann nochmals durch entsprechende optische Elemente aufgeteilt werden. Auf diese Weise kann der Laserrohstrahl in drei Laserteilstrahlen aufgeteilt werden, die zur Einkopplung in den entsprechenden Faserkern der Merhfachker- bzw. Multikernfaser auf das Faserende fokussiert werden.

Gemäß einer alternativen Variante können die Laserteilstrahlen auch aus separat geführten Laserrohstrahlen bereitgestellt werden. Die Laserrohstrahlen können jeweils aus einer Laserstrahlquelle oder einer Kombination aus mehreren Laserstrahlquellen (insbesondere aus mehreren Lasermodule eines Faserlasers), mittels Lichtleitfasern zu der Mehrfachkernfaser geleitet und jeweils in den entsprechenden Faserkern, insbesondere mittels splicing, eingekoppelt werden. Das zu bearbeitende Werkstück kann vorzugsweise ein plattenförmiges oder rohrförmiges Werkstück sein. Vorzugsweise kann das Werkstück eine Werkstückdicke oder einer Wandstärke von wenigstens 5 mm, noch bevorzugter von wenigstens 10 mm aufweisen. Ferner kann das Werkstück vorzugsweise aus Baustahl bestehen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Laserschneidmaschine zum Schneiden eines Werkstücks bereitgestellt. Die Laserschneidmaschine umfasst zumindest eine Laserstrahlquelle, eine Prozessgaszufuhr und eine Mehrfachkernfaser. Die Mehrfachkernfaser weist einen zentralen, ersten Faserkern und wenigstens zwei den ersten Faserkern ringförmig umgebende weitere Faserkerne zur Bereitstellung eines zentralen, ersten Laserteilstrahls, eines zweiten, den ersten Laserteilstrahl ringförmig umgebenden Laserteilstrahls und eines dritten, den zweiten Laserteilstrahl ringförmig umgebenden, Laserteilstrahls auf. Ferner umfasst die Laserschneidmaschine eine Fokussiereinrichtung, die zur Fokussierung der Laserteilstrahlen in Richtung eines zu bearbeitenden Werkstücks eingerichtet ist, sowie eine Schneiddüse, die dazu ausgebildet ist, das Prozessgas bzw. das Schneidgas gemeinsam mit den Laserteilstrahlen auf das Werkstück zu richten. Die Laserschneidmaschine umfasst auch eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Laserschneidmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer der oben beschriebenen Varianten anzusteuern.

Als Prozessgas kann insbesondere Stickstoff oder ein anderes inertes Gas verwendet werden. Ebenso können Sauerstoff zur Durchführung eines Brennschneidprozesses oder Druckluft als Prozessgas verwendet werden.

Die Laserstrahlquelle kann mehre Lasermodule, insbesondere Faserlasermodule, umfassen. Die Laserstrahlquelle kann grundsätzlich einen oder mehrere Festkörperlaser (z.B. Faserlaser und/oder Scheibenlaser) und/oder Diodenlaser umfassen. Der Aufbau der Mehrfachkernfaser wurde bereits weiter oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben. Es sei auf die dortige Beschreibung verwiesen.

Die Laserschneidmaschine kann ferner eine Strahlaufteilungseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, einen von der Laserstrahlquelle bereitgestellten Laserrohstrahl in den ersten, den zweiten und den dritten Laserteilstrahl aufzuteilen und die Laserteilstrahlen in die jeweiligen Faserkerne der Mehrfachkernfaser einzukoppeln. Die Laserstrahlquelle kann entsprechend dazu ausgebildet sein einen einzigen Laserrohstrahl bereitzustellen. Die Strahlaufteilungseinrichtung kann beispielsweise zwei in Strahlausbreitungsrichtung hintereinander angeordnete optische, z.B. keilförmige oder doppelbrechende Elemente aufweisen, die dazu ausgebildet sind, den Laserrohstrahl zunächst in den ersten Teilstrahl und einen weiteren Teilstrahl aufzuteilen, welcher von dem zweiten optischen Element wiederum in den zweiten und den dritten Teilstrahl aufgeteilt wird. Die Leistungsverteilung zwischen den Laserstrahlen kann in diesem Fall über eine Änderung der Stellung, insbesondere durch ein Schwenken oder durch eine Rotation, der optischen Elemente relativ zu dem jeweils einfallenden Laserstrahl gesteuert werden. Alternativ kann die Laserstrahlquelle dazu ausgebildet sein, mehrere Laserrohstrahlen bereitzustellen, die jeweils mittels Lichtleitfasern mit einem entsprechenden Faserkern der Merhfachkernfaser gekoppelt, insbesondere mittels splicing verschweißt sind. Gemäß dieser Konfiguration können die Laserleistungen der Laserteilstrahlen durch Bereitstellen einer entsprechenden Laserleistung an der Laserstrahlquelle eingestellt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das Programminformationen zum Auslesen durch die Steuerungseinheit einer Laserschneidmaschine enthält, um ein Verfahren nach einem der oben beschriebenen Varianten mittels der Laserschneidmaschine durchzuführen.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein plattenförmiges oder rohrförmiges, metallisches Werkstück mit wenigstens einer Werkstückkante bereitgestellt. Das Werkstück weist entlang wenigstens eines Abschnitts der Werkstückkante eine Verrundung am Übergang zwischen der Werkstückkante und einer Werkstückoberfläche auf. Die Verrundung weist einen Verrundungsradius zwischen 0,1 mm und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 1,25 mm, auf. Ferner weist das Werkstück in einem ersten, oberen Kantenbereich der Werkstückkante, unmittelbar unterhalb der Verrundung, eine erste Rauheit auf. In einem zweiten, mittleren Kantenbereich der Werkstückkante, unmittelbar unterhalb des oberen Kantenbereichs, weist das Werkstück eine zweite Rauheit auf, die geringer ist als die erste Rauheit. In einem dritten, unteren Kantenbereich, unmittelbar unterhalb des mittleren Kantenbereichs, weist das Werkstück eine dritte Rauheit auf, die größer ist als die zweite Rauheit.

Vorzugsweise erstrecken sich der erste, der zweite und der dritte Kantenbereich parallel zur Werkstückoberfläche bzw. zur Verrundung. Der obere Kantenbereich, unmittelbar unterhalb der Verrundung, ist durch Schmelzeanhaftungen, sogenannte Fäden, gekennzeichnet, welche die erste Rauheit im Wesentlichen bestimmen.

Der obere Kantenbereich kann eine mittlere Breite aufweisen, die höchstens 2 Mal so groß, bevorzugt höchstens 1,5 Mal so groß, noch bevorzugter höchstens genauso groß ist wie der Radius der Verrundung. Die Qualität der Werkstückkante wird durch eine Minimierung des oberen Kantenbereichs unterhalb von der Verrundung gesteigert.

Ausführungsbeispiele

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. la Schematisch eine erfindungsgemäße Laserschneidmaschine; Fig. lb Schematisch den Querschnitt einer Mehrfachkernfaser einer erfindungsgemäßen Laserschneidmaschine;

Fig. 2 Ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Laserschneidverfahrens;

Fig. 3 Ein Werkstück während des Einbringens eines Schnittspalts im Rahmen eines erfindungsgemäßen Laserschneidverfahrens, wobei die Laserteilstrahlen und ein aus der Schneiddüse austretender Prozessgasstrahl auf eine Oberfläche des Werkstücks gerichtet sind, in einer schematischen Perspektivansicht;

Fig. 4a Schematisch ein erfindungsgemäßes Werkstück in einer Perspektivansicht; und

Fig. 4b Schematisch die Ansicht einer Schnittkante eines erfindungsgemäßen Werkstücks.

Figur la zeigt eine Laserschneidmaschine 10 während der Durchführung eines Laserschneidverfahrens. Die Laserschneidmaschine 10 ist hier eine Laserschmelzschneidmaschine. Bei dem Laserschneidverfahren wird ein Schnittspalt 12 (vergleiche Figur 3, auf welche nachfolgend ergänzend Bezug genommen wird) in ein Werkstück 14 eingebracht. Das Werkstück 14 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine Dicke 16 von beispielhaft 10 mm auf.

Um den Schnittspalt 12 in dem Werkstück 14 zu erzeugen, wird ein Laserstrahl umfassend einen ersten Laserteilstrahl 18, einen zweiten Laserteilstrahl 20 und einen dritten Laserteilstrahl 22, gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl (in Figur la nicht dargestellt) auf eine Werkstückoberfläche 24 des Werkstücks 14 gerichtet. Die Laserteilstrahlen 18, 20, 22 und der Prozessgasstrahl überlappen einander dabei in einer Schneidzone 26. Beim Laserschmelzschneiden wird das Material des Werkstücks 14 in der Schneidzone 26 verflüssigt und unter Ausbildung des Schnittspalts 12 von dem Prozessgasstrahl ausgetrieben. Das grundsätzliche Vorgehen bei dem Laserschneidverfahren ist in dem Ablaufdiagramm von Figur 2 dargestellt. In einem Schritt 102 wird der erste Laserteilstrahl 18 erzeugt und auf die Werkstückoberfläche 24 des Werkstücks 14 gerichtet. In einem Schritt 104 wird der zweite Laserteilstrahl 20 erzeugt und auf die Werkstückoberfläche 24 gerichtet. In einem Schnitt 106 wird der dritte Laserteilstrahl 22 erzeugt und auf die Werkstückoberfläche 24 gerichtet. Die Schritte 102, 104, 106 werden grundsätzlich gleichzeitig durchgeführt und ergeben einen gemeinsamen Schritt 108, in dem die Laserteilstrahlen 18, 20, 22 gemeinsam mit dem Prozessgasstrahl entlang einer vorgebbaren Schneidkontur auf die Werkstückoberfläche 24 gerichtet werden. Der Prozessgasstrahl sowie die drei Laserteilstrahlen 18, 20, 22 können dabei gemeinsam aus einer Düse 27 austreten. Ein Abstand 70 der Düse 27 zur Werkstückoberfläche 24 des Werkstücks 14 kann beispielsweise 2 mm betragen (vergleiche Figur 3), der Abstand kann aber auch größer oder kleiner sein. Ein dynamischer Gasdruck des aus der Düse 27 austretenden Schneidgases kann beispielsweise 20 bar betragen. Der Pfeil 50 (vergleiche Figuren la und 4b) gibt eine Vorschubrichtung an, in der der Laserschneidkopf 27 relativ zu der Werkstückoberfläche 24 bewegt wird. Die Vorschubrichtung entspricht mit anderen Worten einer Schneidrichtung.

Die Laserteilstrahlen 18, 20, 22 können aus einem oder mehreren Laserrohstrahlen 32 bereitgestellt werden, die in einer oder mehreren Laserstrahlquellen 30 erzeugt werden. Jede Laserstrahlquelle kann ein Festkörperlaser (insbesondere ein Faserlaser oder ein Scheibenlaser) oder ein Diodenlaser sein. Der Laserrohstrahl 32 kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer Strahlteiler in den ersten Laserteilstrahl 18, den zweiten Laserteilstrahl 20 und den dritten Laserteilstrahl 22 aufgeteilt werden. Alternativ können die Laserteilstrahlen 18, 20, 22 auch durch separate Laserstrahlquellen bereitgestellt werden. Die Laserteilstrahlen 18, 20, 22 werden in eine Mehrfachkernfaser 36 eingekoppelt und mittels der Mehrfachkernfaser 36 zu einer Optik 38 eines nicht näher dargestellten Schneidkopfs der Laserschneidmaschine 10 geführt.

Die Mehrfachkernfaser 36 weist einen ersten Faserkern 40 für den ersten Laserteilstrahl 18, einen zweiten Faserkern 42 für den zweiten Laserteilstrahl 20, und einen dritten Faserkern 44 für den dritten Laserteilstrahl 22 auf (vergleiche auch Figur lb). Der zweite Faserkern 42 und der dritte Faserkern 44 sind hier jeweils als eine Ringfaser ausgebildet. Die Faserkerne 40, 42, 44 können konzentrisch zueinander angeordnet sein. Ein Durchmesser des ersten Faserkerns 40 kann 100 |jm betragen. Ein Außendurchmesser des zweiten Faserkerns 42 kann 400 |jm betragen. Ein Außendurchmesser des dritten Faserkerns 44 kann 700 |jm betragen. Die Faserkerne 40, 42, 44 können jeweils durch ein Zwischencladding mit einem geringeren Brechungsindex als die Faserkerne voneinander beabstandet sein. Ein solches Cladding kann jeweils eine Dicke von beispielsweise wenigstens 5 pm aufweisen. Durch die Dicke des jeweiligen Claddings ergibt sich auch der Innendurchmesser des zweiten Faserkerns 42 und des dritten Faserkerns 44.

Zum Erzeugen einer Schnittkante mit einer Verrundung am Übergang zur Werkstückoberfläche 24 wird der Laserstrahl mit einer Gesamtleistung Ptotai bereitgestellt. Für die Leserleistung Pi des ersten Laserteilstrahls gilt dabei : 0,33* Ptotai < Pi < 0,85* Ptotai. Für die Laserleistung P2 des zweiten Laserteilstrahls gilt: 0,06* Ptotai < P2 < 0,48* Ptotai und für die Laserleistung P3 des dritten Laserteilstrahls gilt: 0,01*Ptotai < P3 < 0,30*Ptotai. Mit einer Leistungsverteilung im Rahmen der angegebenen Bereiche haben sich - insbesondere in Kombination mit den gegebenen Durchmessern der Faserkerne 40, 42, 44 - besonders hochqualitative Schnittkanten erzeugen lassen. Als besonders geeignete Leistungsverteilungen haben sich beispielsweise die folgenden Kombinationen herausgestellt: Pi = 0,62*Ptotai, P2 = 0, 18*Ptotai, P3 = 0,20* Ptotai; Pi = 0,63*Ptotai, P2 = 0, l*Ptotal, P3 = 0,27*Ptotai; Pl = 0,49*Ptotal, P2 = 0,21*Ptotal, P3 = 0,30* Ptotal. Eine besonders bevorzugte Leistungsverteilung kann also mit den folgenden Bereichen angegeben werden: 0,49* Ptotai < Pi < 0,63*Ptotai, 0, l*Ptotai < P2 < 0,21*Ptotal, 0,2* Ptotal < P3 < 0,3* Ptotal.

Beispielsweise kann beim Schneiden eines 10 mm dicken, plattenförmigen Werkstücks 14 aus Baustahl gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig eine Verrundung am oberen Ende der Schnittkante erzeugt werden. Die Verrundung kann beispielsweise einen Verrundungsradius von 1 mm aufweisen. Zum Schneiden kann ein Festkörperlaser (z.B. ein Scheibenlaser oder ein Faserlaser) mit einer Laserleistung von 12 kW verwendet werden. Zur Aufteilung des Laserrohstrahls 32 können zwei motorisch verschwenkbare Keilweichen (keilförmige transparente optische Elemente) hintereinander im Strahlengang des Laserrohstrahls 32 vorgesehen sein. Durch kontrollierte Verschiebung der Keilweichen im Strahlengang kann die Leistungsaufteilung auf den ersten, den zweiten und den dritten Laserteilstrahl gesteuert werden. Beispielsweise können 62 % des Laserrohstrahls 32 mit 7,44 kW Laserleistung zur Formung des ersten Laserteilstrahls 18 in den ersten Faserkern 40 der Mehrfachkernfaser 36 eingekoppelt werden. In den zweiten Faserkern 42 können zur Formung des zweiten Laserteilstrahls 20 18,4 % des Laserrohstrahls 32 mit 2,208 kW Laserleistung eingekoppelt werden und in den dritten Faserkern 44 zur Formung des dritten Laserteilstrahls 22 können 19,6 % des Laserrohstrahls 32 mit 2,352 kW Laserleistung eingekoppelt werden. Die Vorschubgeschwindigkeit wird vorzugsweise entsprechend der Leistung und des Durchmessers des ersten Laserteilstrahls eingestellt. Daher kann es auch bevorzugt sein, die erste Laserleistung Pi des ersten Laserteilstrahls 18 innerhalb des angegebenen Bereichs möglichst hoch zu wählen, um die Effizienz des Schneidverfahrens zu erhöhen.

In den Figuren 4a und 4b Figur 4b ist schematisch ein erfindungsgemäßes plattenförmiges Werkstück 14 mit einer Schnittkante 15 dargestellt. Das Werkstück 14 besteht vorzugsweise aus Baustahl. Am Übergang zwischen der Schnittkante 15 und der Werkstückoberfläche 24 weist das Werkstück 14 eine Verrundung 17 auf. Die Verrundung 17 kann einen Verrundungsradius zwischen 0,1 mm und 2 mm aufweisen, beispielsweise von 0,5 mm. In Figur 4b ist das Werkstück 14 schematisch in einer Seitenansicht mit Blick auf die Schnittkante 15 dargestellt. Die Schnittkante 15 lässt sich unterhalb der Verrundung 17 in drei Bereiche unterteilen, einen ersten, oberen Kantenbereich 152, einen zweiten, mittleren Kantenbereich 154 und einen dritten, unteren Kantenbereich 156. In dem oberen Kantenbereich weist die Schnittkante 15 Schmelzeanhaftungen auf, die beim Umschmelzen durch den zweiten und dritten Laserteilstrahl 20, 22 unvermeidbar sind. Durch die erfindungsgemäße Leistungsaufteilung des Laserstrahls kann der obere Kantenbereich 152 besonders schmal gehalten werden. Der sich anschließende mittlere Kantenbereich 154 zeichnet sich durch eine besonders geringe Rauheit aus. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der mittlere Kantenbereich 154 durch die spezielle Leistungsverteilung vorteilhafterweise maximiert und somit die Kantenqualität des Werkstücks 14 verbessert werden. Im unteren Kantenbereich 156 steigt die Rauheit aufgrund der Ausbildung von Riefen 157 beim Laserschmelzschneidprozess gegenüber dem mittleren Kantenbereich wieder leicht an. Aufgrund der vorliegenden Erfindung lässt sich ein Werkstück 14 mit einer im Vergleich zum Stand der Technik besonders glatten Kantenoberfläche bereitstellen, das besonders effizient in einem Arbeitsschritt herstellbar ist. Ausgehend von der Verrundung 17, die einen geringen Rauheitswert aufweist, steigt der Rauheitswert im oberen Kantenbereich 152 nur über eine kurze Breite an und verringert sich dann bereits im mittleren Kantenbereich 14 wieder, bevor er im unteren Kantenbereich nochmals leicht ansteigt. Zur Bestimmung der Breite des oberen Kantenbereichs 152 kann ein Mittewert aus der Länge der einzelnen Schmelzfäden 153 gebildet werden. Der obere Kantenbereich 152 kann vorzugsweise höchstens 1,5 Mal so groß, noch bevorzugter höchstens genauso groß sein wie der Verrundungsradius.