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1. WO2020221499 - ARRANGEMENT FOR MODIFYING SURFACES OF METAL COMPONENTS

Publication Number WO/2020/221499
Publication Date 05.11.2020
International Application No. PCT/EP2020/056829
International Filing Date 13.03.2020
IPC
B23K 26/352 2014.01
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
352for surface treatment
C21D 1/09 2006.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
21METALLURGY OF IRON
DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE BY DECARBURISATION, TEMPERING, OR OTHER TREATMENTS
1General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
06Surface hardening
09by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
CPC
B23K 26/355
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
352for surface treatment
355Texturing
B23K 26/3584
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
352for surface treatment
3568Modifying rugosity
3584Increasing rugosity, e.g. roughening
C21D 1/09
CCHEMISTRY; METALLURGY
21METALLURGY OF IRON
DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE BY DECARBURISATION, TEMPERING OR OTHER TREATMENTS
1General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
06Surface hardening
09by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
Applicants
  • FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE]/[DE]
  • TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN [DE]/[DE]
Inventors
  • EL-KHOURY, Mikhael
  • KUNZE, Tim
  • SEIFERT, Marko
  • BRETSCHNEIDER, Sven
Agents
  • PFENNING, MEINIG & PARTNER MBB
Priority Data
10 2019 206 179.630.04.2019DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) ANORDNUNG ZUR MODIFIZIERUNG VON OBERFLÄCHEN METALLISCHER BAUTEILE
(EN) ARRANGEMENT FOR MODIFYING SURFACES OF METAL COMPONENTS
(FR) AGENCEMENT POUR MODIFIER DES SURFACES DE COMPOSANTS MÉTALLIQUES
Abstract
(DE)
Bei der Anordnung zur Modifizierung von Oberflächen metallischer Bauteile, wird ein erster Laserstrahl (LS1) in eine erste optische Anordnung (OC), die zur Aufteilung des ersten Laserstrahls (LS1) in mindestens zwei Teilstrahlen (B1, B2) und so ausgebildet ist, dass die mindestens zwei Teilstrahlen (B1, B2) im Bereich der Oberfläche eines metallischen Bauteils (1) miteinander interferieren, so dass ein Werkstoffabtrag an der Oberfläche des Bauteils (1) mit definierter Strukturperiode (Ʌ) erfolgt, gerichtet. Ein zweiter Laserstrahl (LS2) wird in eine zweite optischen Anordnung (LH) gerichtet, die so ausgebildet ist, dass strukturierte Oberflächenbereiche (4) der Oberfläche des metallischen Bauteils (1) mit dem mit der zweiten optischen Anordnung (LH) beeinflussten zweiten Laserstrahl (B3) gehärtet werden und dort kein Werkstoffabtrag mit der Energie des zweiten Laserstrahls (B3) erfolgt. Die Oberfläche des metallischen Bauteils (1) und die Brennflecke, des auf die Oberfläche des metallischen Bauteils (1) gerichteten mit der zweiten optischen Anordnung (LH) beeinflussten zweiten Laserstrahls (B3) und der mindestens zwei Teilstrahlen (B1, B2) sind mindestens zweidimensional relativ zueinander bewegbar.
(EN)
The invention relates to an arrangement for modifying surfaces of metal components, in which a first laser beam (LS1) is directed into a first optical arrangement (OC) which is designed for dividing the first laser beam (LS1) into at least two sub-beams (B1, B2) such that the at least two sub-beams (B1, B2) interfere with one another in the region of the surface of a metal component (1) such that material is removed from the surface of the component (1) with a defined structure period (Ʌ). A second laser beam (LS2) is directed into a second optical arrangement (LH) which is designed such that structured surface regions (4) of the surface of the metal component (1) are hardened by the second laser beam (B3) which is influenced by the second optical arrangement (LH), and no material is removed from the surface by the energy of the second laser beam (B3). The surface of the metal component (1) and the focal spot of the second laser beam (B3) directed onto the surface of the metal component (1) and influenced by the second optical arrangement (LH) and the at least two sub-beams (B1, B2) are movable relative to one another in at least two dimensions.
(FR)
Dans le cas de l'agencement pour modifier des surfaces de composants métalliques, un premier faisceau laser (LS1) est orienté vers un premier agencement optique (OC) qui est réalisé pour diviser le premier faisceau laser (LS1) en au moins deux faisceaux partiels (B1, B2) et de telle sorte que les au moins deux faisceaux partiels (B1, B2) interfèrent l'un avec l'autre dans la région de la surface d'un composant métallique (1) de façon à obtenir un enlèvement de matière au niveau de la surface du composant (1) avec une période de structure (Ʌ) définie. Un deuxième faisceau laser (LS2) est orienté vers un deuxième agencement optique (LH) qui est réalisé de telle sorte que des régions de surface structurées (4) de la surface du composant métallique (1) soient durcies avec le deuxième faisceau laser (B3) influencé par le deuxième agencement optique (LH) et qu'il ne se produise à cet endroit aucun enlèvement de matière avec l'énergie du deuxième faisceau laser (B3). La surface du composant métallique (1) et les points focaux du deuxième faisceau laser (B3) orienté vers la surface du composant métallique (1), influencé par le deuxième agencement optique (LH), et des au moins deux faisceaux partiels (B1, B2), peuvent être déplacés relativement les uns aux autres au moins dans deux dimensions.
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