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1. WO2020109209 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STRAHLFORMUNG UND STRAHLMODULATION BEI EINER LASERMATERIALBEARBEITUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2020/109209
Veröffentlichungsdatum 04.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/082372
Internationales Anmeldedatum 25.11.2019
IPC
B23K 26/082 2014.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
23Werkzeugmaschinen; Metallbearbeitung, soweit nicht anderweitig vorgesehen
KLöten; Schweißen; Beschichten oder Plattieren durch Löten oder Schweißen; Schneiden durch örtliches Zuführen von Hitze, z.B. Brennschneiden; Arbeiten mit Laserstrahlen
26Bearbeitung durch Laserstrahlen z.B. Schweißen, Schneiden oder Bohren
08Vorrichtungen mit Relativbewegung zwischen Laserstrahlen und Werkstück
082Abtast-Systeme, d.h. Vorrichtungen mit einer Relativbewegung zwischen Laserstrahl und Laserkopf
G02B 26/10 2006.01
GPhysik
02Optik
BOptische Elemente, Systeme oder Geräte
26Optische Vorrichtungen oder Anordnungen mit beweglichen oder verformbaren optischen Elementen zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder Richtung von Licht, z.B. Schalten, Austasten oder Modulieren
08zum Steuern der Richtung von Licht
10Abtastsysteme
G02B 27/09 2006.01
GPhysik
02Optik
BOptische Elemente, Systeme oder Geräte
27Optische Systeme oder Geräte, soweit nicht in einer der Gruppen G02B1/-G02B26/115
09Strahlformung, z.B. Änderung des Strahlquerschnitts, soweit nicht anderweitig vorgesehen
B23K 26/064 2014.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
23Werkzeugmaschinen; Metallbearbeitung, soweit nicht anderweitig vorgesehen
KLöten; Schweißen; Beschichten oder Plattieren durch Löten oder Schweißen; Schneiden durch örtliches Zuführen von Hitze, z.B. Brennschneiden; Arbeiten mit Laserstrahlen
26Bearbeitung durch Laserstrahlen z.B. Schweißen, Schneiden oder Bohren
02Positionieren oder Beobachten des Werkstückes, z.B. im Hinblick auf den Auftreffpunkt; Ausrichten oder Fokussieren der Laserstrahlen
06Formen der Laserstrahlen, z.B. mittels Masken oder Mehrfach-Fokussierung
064mittels optischer Elemente, z.B. Linsen, Spiegel oder Prismen
CPC
B23K 26/046
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
046Automatically focusing the laser beam
B23K 26/06
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
B23K 26/064
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
064by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
B23K 26/0643
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
064by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
0643comprising mirrors
B23K 26/0648
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
064by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
0648comprising lenses
B23K 26/08
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
Anmelder
  • FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.
Erfinder
  • WETZIG, Andreas
  • MAHRLE, Achim
  • HERWIG, Patrick
  • HAUPTMANN, Jan
  • EBERHARDT, Ramona
  • BÖTTNER, Paul
Vertreter
  • PFENNING, MEINIG & PARTNER MBB
Prioritätsdaten
10 2018 220 336.927.11.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STRAHLFORMUNG UND STRAHLMODULATION BEI EINER LASERMATERIALBEARBEITUNG
(EN) DEVICE AND METHOD FOR BEAM SHAPING AND BEAM MODULATION DURING LASER MATERIAL PROCESSING
(FR) DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE FORMATION ET DE MODULATION DE FAISCEAU DANS LE TRAITEMENT DE MATÉRIAUX AU LASER
Zusammenfassung
(DE)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Strahlformung und Strahlbewegung bei einer Lasermaterialbearbeitung mit einer Laserstrahlquelle (1) zum kontinuierlichen Emittieren eines Laserstrahls (2), einem ersten optischen Umlenkelement (3), einem zweiten optischen Umlenkelement (4) und einem zwischen dem zweiten optischen Umlenkelement (4) und einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche (7) angeordneten optischen Fokussierelement (5). Das zweite optische Umlenkelement (4) ist dazu ausgebildet, einen Auftreffpunkt des Laserstrahls (2) auf der Werkstückoberfläche (7) zu verschieben und das erste optische Umlenkelement (3) ist dazu ausgebildet, eine Lage einer Fokusebene des Laserstrahls (2) relativ zu der Werkstückoberfläche (7) durch eine translatorische Bewegung zu verändern und/oder eine Intensitätsverteilung innerhalb eines Strahlquerschnitts des Laserstrahls zu ändern.
(EN)
The present invention relates to a device and a method for beam shaping and beam movement during laser material processing with a laser beam source (1) for continuously emitting a laser beam (2), a first optical deflection element (3), a second optical deflection element (4), and an optical focusing element (5) arranged between the second optical deflection element (4) and a workpiece surface (7) to be processed. The second optical deflection element (4) is configured to displace a point of incidence of the laser beam (2) on the workpiece surface (7), and the first optical deflection element (3) is configured to alter a position of a focal plane of the laser beam (2) relative to the workpiece surface (7) by means of a translational movement and/or to change an intensity distribution within a beam cross section of the laser beam.
(FR)
L’invention concerne un dispositif et un procédé de mise en forme et de déplacement de faisceau dans le traitement de matériaux au laser, comportant une source de faisceau laser (1) destiné à émettre en continu un faisceau laser (2), un premier élément de déviation optique (3), un deuxième élément de déviation optique (4) et un élément de focalisation optique (5) disposé entre le deuxième élément de déviation optique (4) et une surface de pièce (7) à traiter. Le deuxième élément de déviation optique (4) est conçu pour déplacer un point d’incidence du faisceau laser (2) sur la surface de pièce (7) et le premier élément de déviation optique (3) est conçu pour modifier la position d’un plan focal du faisceau laser (2) par rapport à la surface de pièce (7) par translation et/ou pour modifier la distribution d’intensité dans une section transversale du faisceau laser.
Auch veröffentlicht als
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