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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE4125801 A1
Publication typeApplication
Application numberDE19914125801
Publication date4 Feb 1993
Filing date3 Aug 1991
Priority date3 Aug 1991
Publication number19914125801, 914125801, DE 4125801 A1, DE 4125801A1, DE-A1-4125801, DE19914125801, DE4125801 A1, DE4125801A1, DE914125801
InventorsHans Wilhelm Prof Dr Bergmann, Juergen Dr Lademann
ApplicantMesser Griesheim Gmbh
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Increased absorption of carbon-di:oxide laser radiation by workpiece - involves using nitrogen@ gas blanket and focussed pulsed laser simultaneously with the continuous high power laser
DE 4125801 A1
Abstract
The absorption of a cw-CO2-laser in the material of a work object is increased by focusing simultaneously the radiation of a pulsed laser on the work piece while maintaining a gas blanket of N2 or a N2 contg. gas. The CO2-laser pref. has a wavelength of 10.6 micron and the pulsed laser has a wavelength 9.1-11.1 micron. The laser pulses pref. have a duration of from 10 nano-secs. to 100 micro-secs. and a frequency of 10 Hz to 1 KHz. USE/ADVANTAGE - The use of a N2-blanket reduces the reflection of laser energy together with the use of the pulsed laser which generates a plasma in the gas. As a result the absorption of laser power by the workpiece increases giving faster heating and less danger to the operators. The pulsed laser can be focused through the same lens as the cw-CO2 laser, or through a separate lens. The energy of the pulsed laser does not have to be very high, e.g. 100 mJ which can give up to 10 power 8 watt/cm2 peak energy, since the pulse duration is short. Fig.1 shows the effect of a N2 blanket with and without the pulsed laser in terms of energy reflected from the work surface. The method is used for welding.
Claims(3)  translated from German
1. Verfahren zum Erhöhen der Absorption von cw-CO 2 -La serstrahlen in einem Werkstoff durch das Fokus sieren von zusätzlichen Laserstrahlimpulsen auf den Werkstoff unter Anspülen des Werkstoffes mit einem inerten Gas, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas Stickstoff oder ein Stick stoff-Gasgemisch ist. 1. A method for increasing the absorption of CW-CO 2 laser beams -La in a material by the focus Sieren of additional laser pulses to the material under wash up of the material with an inert gas, characterized in that the inert gas is nitrogen or an embroidery fabric is the gas mixture.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die cw-CO 2 -Laserstrahlen eine Wellenlänge von 10,6 µm und die zusätzlichen Laserstrahlimpulse eine Wellenlänge zwischen 9,1 µm und 11,1 µm aufweisen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the CW-CO 2 laser beams having a wavelength of 10.6 microns and the additional laser beam pulses have a wavelength between 9.1 microns and 11.1 microns.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlimpulse eine Impulsdauer zwischen 10 Nano-Sekunden und 100 Mikro-Sekunden und eine Folgefrequenz im Bereich zwischen 10 Herz und 1 Kilo-Herz aufweisen. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the laser beam pulses have a pulse duration between 10 nanoseconds and 100 microseconds and a repetition frequency in the range between 10 Hz and 1 kilo-heart.
Description  translated from German

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Absorption von cw-CO 2 -Laserstrahlen in einen Werkstoff durch das Fokussieren von zusätzlichen Laserstrahl impulsen auf den Werkstoff unter Anspülen des Werk stoffes mit einem inerten Gas. The invention relates to a method for increasing the absorption of CW-CO 2 laser beams in a material by focusing laser beam of additional pulses to the material under wash up of the material with an inert gas.

Von den Verfahren der Werkstoffbearbeitung mit dem Laserstrahl sind das Schweißen und Schneiden schon für viele Anwendungsfälle in die industrielle Fertigung eingeführt. From Proceedings of the material processing with laser beam welding and cutting are introduced already for many applications in the industrial production. Beide sind thermische Verfahren, bei denen das Werkstück durch die Energie des Laserstrahles erwärmt wird. Both are thermal processes, in which the workpiece is heated by the energy of the laser beam. Im Unterschied zu den meisten anderen Schweiß- und Schneidmethoden erfolgt die Energiezufuhr im Brennfleck des gebündelten Laserstrahles äußerst rasch und intensiv. In contrast to most other welding and cutting methods, the power supply in the focal spot of the focused laser beam takes place very rapidly and intensively. Die Folge sind eine zeitlich und örtlich eng begrenzte Erwärmung sowie eine hohe Schweiß- bzw. Schneidgeschwindigkeit. This results in a temporally and spatially restricted warming and high welding or cutting speed. Es fließt nur wenig Wärme in den Werkstoff ab. It flows very little heat in the material. Die Wärmebelastung und der Verzug sind gering. The heat load and the delay are low. Für die Werkstoffbearbeitung werden verhältnismäßig hohe Strahlleistungen benötigt, wie sie Kohlendioxid (CO 2 )-Laser bringen. For the material processing relatively high beam powers are needed, how they bring carbon dioxide (CO 2) laser. Möglich ist ein kontinuierlicher (cw) oder gepulster Betrieb. It is possible for a continuous wave (cw) or pulsed operation.

Wenn ein Laserstrahl auf Werkstoffe auftrifft, dann wird ein Teil der Strahlungsenergie reflektiert und ein Teil absorbiert, wobei die Absorption von der Wellen länge der Strahlung und vom Werkstoff abhängt. When a laser beam impinges on materials, then a part of the radiation energy is reflected and a portion is absorbed, the absorption depends on the wave length of the radiation and the material. Ein cw-CO 2 -Laser wird bei einer Wellenlänge von 10,6 µm be trieben, bei der beispielsweise Eisen nur etwa 10% der eingestrahlten Energie zu absorbieren vermag. A cw CO 2 laser is operated at a wavelength of 10.6 microns be, in the example, iron is able to absorb only about 10% of the incident energy. Diese geringe Absorption bei Metallen kommt dadurch zustande daß die Reflektivität in diesem Wellenlängenbereich mit steigender elektrischer Leitfähigkeit ansteigt. This low absorption of metals arises from the fact that the reflectivity increases in this wavelength range with increasing electrical conductivity. Die Absorption bei Eisen wird mit zunehmender Einwirkungs dauer der Strahlung besser, weil dann die geringe absorbierte Strahlungsenergie den Werkstoff aufheizt, womit dann die elektrische Leitfähigkeit (Erzeugung einer Plasmawolke) und damit auch die Reflektivität sinken. The absorption in iron is Einwirkungs with increasing duration of radiation better because the low absorbed radiation energy then heats the material, which then decrease the electrical conductivity (generation of a plasma cloud) and hence the reflectivity. Im Endeffekt erzielt man bei Eisen mit dem cw-CO 2 -Laser eine Absorption von etwa 20%. In effect is obtained with iron with the CW-CO 2 laser, an absorption of approximately 20%.

Ähnlich wie Eisen verhalten sich auch Molybdän, Wolfram und Tantal. Similar to behave iron and molybdenum, tungsten and tantalum. Hochreflektierende Metalle wie Gold, Sil ber, Kupfer und Aluminium absorbieren nur wenig und lassen sich daher mit dem cw-CO 2 -Laser nicht sehr gut betreiben. Highly reflective metals such as gold, Sil ber, copper and aluminum absorb very little and can, therefore, with the cw CO 2 laser does not operate very well.

Bei Erhöhung der Intensität der Laserstrahlung wird das Werkstück dort, wo der Laser einwirkt, nicht nur aufge schmolzen, sondern durch und durch geschmolzen. By increasing the intensity of the laser radiation, the workpiece is where the laser acts, not only melted up, but melted through and through. Damit verschweißt man zwei Werkstücke, die stumpf aneinander liegen. This is welded two pieces that are butt. Durch weitere Erhöhung der Intensität der Laserstrahlung wird das Material mittels Laserstrah lung so stark erhitzt, daß es verdampft und in den Plasmazustand übergeht. By further increasing the intensity of the laser radiation, the material is heated to such an extent by means of Laserstrah treatment that it evaporates and passes into the plasma state. Dabei findet eine wesentlich bessere Einkopplung der Laserstrahlung in das Werkstück statt, wozu außerordentlich hohe Leistungsdichten erforderlich sind. In this case, finds a much better coupling of the laser radiation takes in the workpiece, for which extremely high power densities are required.

Um an der Oberfläche eines Werkstoffes ein Plasma zu erzeugen, nutzt die GB-A 21 75 737 die bessere Absorp tion der kurzwelligen Laserstrahlen eines YAG-Lasers aus, die den CO 2 -Laserstrahlen eines Leistungslasers überlagert werden. To generate a plasma on the surface of a material, using the GB-A 21 75 737 a better absorp- tion of the short wavelength laser beams of a YAG laser, which are superimposed on the CO 2 laser beams of a power laser. Ein Bohrverfahren mit einem Infra rot-Laser schlägt darüber hinaus das Anspülen des Werkstoffes mit den inerten Gasen Helium und/oder Wasserstoff vor. A drilling method with an infra-red laser also suggests that wash up the material with the inert gases helium and / or hydrogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Absorp tion bei einem cw-CO 2 -Laser mit vergleichsweise kosten günstigen Maßnahmen zu erhöhen. The invention is based on the object, the absorp tion at a cw CO 2 laser with a comparatively low cost measures to increase.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch die Erfindung wird in Verbindung mit einem ver gleichsweise billigen CO 2 -Mini-Impulslaser, vorzugs weise einem TEA-CO 2 -Impulslaser, der Wirkungsgrad des cw-CO 2 -Lasers wesentlich erhöht, weil mit dem CO 2 -Im pulslaser bei genügend kurzer Impulsdauer im Bereich zwischen 10 ns (ns = Nanosekunden) und 100 µs (µs = Mi krosekunden) vornehmlich selbst bei kleiner Impuls energie von minimal etwa 100 mJ Spitzenleistungen im Megawatt-Bereich erreicht werden, mittels denen immer eine Plasmawolke erzeugt werden kann und gleichzeitig durch Anspülen der Oberfläche des Werkstückes mit Stickstoff oder einem Stickstoff-Gasgemisch die Ober fläche vor einer Oxidation geschützt und eine erhöhte Absorption der Laserstrahlen erreicht wird. By the invention in conjunction with a comparatively cheap as CO 2 -Mini-pulse laser, preferably as a TEA CO 2 pulsed laser, the efficiency of the cw CO 2 laser substantially increased, because the CO 2 laser pulse at -In enough short pulse duration in the range between 10 ns (ns = ns) and 100 microseconds (microseconds = Mi krosekunden) primarily even at small pulse energy of at least about 100 mJ excellence in the megawatt range can be achieved by means of which a plasma cloud can always be generated and simultaneously the top surface protected by wash up of the surface of the workpiece with nitrogen or a nitrogen-gas mixture from oxidation and an increased absorption of the laser beams is achieved. Wird die Strahlung des CO 2 -Impulslasers gleichzeitig oder im "Vorlauf" auf Abschnitte des zu bearbeitenden Werk stoffes gerichtet, kann die Verfahrgeschwindigkeit des cw-CO 2 -Lasers während des Bearbeitungsvorganges erhöht werden. If the radiation of the CO 2 -Impulslasers simultaneously or in "forward" directed to portions of the material to be machined, the travel speed of the CW-CO 2 laser can be increased during the machining process. Hinzu kommt, daß die Sicherheit des Bedienungs personales erhöht wird, da weniger Strahlung von der Oberfläche des Werkstoffes reflektiert wird. In addition, the safety of the operating personal details is increased, since fewer radiation is reflected from the surface of the material.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der über raschenden Beobachtung aus, daß durch das Anspülen des Werkstoffes mit dem inerten Gas Stickstoff oder einem Stickstoff enthaltenden Gasgemisch die Absorption der cw-CO 2 -Laserstrahlen zusätzlich zu dem bereits durch das gemeinsame Fokussieren von CO 2 -Laserstrahlimpulsen mit den cw-CO 2 -Laserstrahlen auf einen Werkstoff ge steigerten Einkopplungsgrad weiter erhöht wird, weil die von der Oberfläche reflektierte Leistung reduziert wird. The inventive method is based on the surprising observation that gas mixture through the wash up the material containing the inert gas is nitrogen or a nitrogen absorption of cw CO 2 laser beams with additional to that already by the common focus of CO 2 -Laserstrahlimpulsen the CW-CO 2 laser beams is increased to a material GE Einkopplungsgrad further increased because the power reflected from the surface is reduced. Es wird durch das inerte Gas Stickstoff bzw. das Stickstoff enthaltende Gasgemisch eine gegenüber den Schutzgasen Argon oder Helium bis zu 100% größere Einhärtetiefe erzielt. It is achieved with respect to the protective gases argon, helium or up to 100% greater depth of hardening by the inert gas containing nitrogen or the nitrogen gas mixture.

Untersuchungen haben ergeben, daß Stickstoff oder ein Stickstoff-Gasgemisch als Schutzgas, das unerwünschte Reaktionen des Werkstoffes mit Atmosphärenkomponenten verhindert, während des Härteprozesses mit Laser strahlen eingesetzt werden kann. Studies have shown that nitrogen or a nitrogen-gas mixture as a shielding gas, the adverse reactions of the material with atmospheric components prevents radiation can be used during the curing process with lasers. Das Schutzgas besteht aus bis zu 50 bis 100 Vol% Stickstoff. The inert gas consists of up to 50 to 100% by volume nitrogen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing arrangement and is described in more detail below.

Die Infrarotstrahlung z. B. eines cw-CO 2 -Lasers bei 10,6 µm wird besonders von Metallen stark reflektiert, so daß die Absorptionseigenschaften bei der Bestrahlung durch Erwärmung des absorbierten Abschnittes der Laser strahlung erst verändert werden müssen. The infrared radiation z. B. a cw CO 2 laser at 10.6 microns is particularly highly reflective metals, so that the absorption properties during irradiation by heating the absorbed portion of the laser radiation only need to be changed. Bei bestimmten Materialien und sehr glatten Oberflächen ist deshalb eine Einkopplung der cw-Strahlung selbst bei Primär-Dauer leistung im Kilowattbereich nur in geringem Maße, dh in einem Bereich von 0-20% möglich, auf jeden Fall wird aber immer ein beträchtlicher Teil der IR-Primärstrahlung reflektiert. For certain materials and very smooth surfaces, therefore, is a coupling of cw radiation even at primary-duration power in the kilowatt range only to a small extent, that is possible in a range of 0-20%, and in any case will always be a significant part of the IR -Primärstrahlung reflected.

Um die Absorptionseigenschaften bedeutend zu verbes sern, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Strahlung eines vergleichsweise kleinen CO 2 -Impulsgas lasers gemeinsam mit der cw-Laserstrahlung auf dasselbe Bearbeitungsgebiet zu fokussieren. To the absorption properties of fibers significantly to verbes, the radiation of a comparatively small CO is therefore proposed according to the invention to focus -Impulsgas 2 lasers together with the cw laser radiation on the same working area. Da ein kleiner CO 2 -Im pulslaser bei genügend kurzer Impulsdauer im 10 ns bis 100 µs-Bereich selbst bei kleiner Impulsenergie von etwa 100 mJ Spitzenleistungen im Megawatt-Bereich aussendet, kann nach Fokussierung dieser Strahlung auf beliebige Oberflächen wegen der hohen Leistungsdichten, die kurzzeitig über 10 8 Watt/cm 2 liegen, immer eine Plasmawolke erzeugt sowie die Absorptionseigenschaften der zu bearbeitenden Oberfläche außerordentlich schnell so verändert werden, daß die Einkopplung der cw-Strah lung überhaupt erst ermöglicht oder bedeutend verbes sert wird. As a small CO ns emits 2 -In pulse laser at sufficiently short pulse duration in the 10 to 100 ms range even at small pulse energy of about 100 mJ excellence in the megawatt range, once the focus of this radiation onto any surface because of the high power densities, which briefly above 10 8 W / cm 2, always produces a plasma cloud and the absorption properties of the surface to be processed are changed very quickly so that the coupling of the cw-ent radiation is at all possible or significantly verbes sert. Um den Aufwand für die Erzeugung der CO 2 -Im pulslaserstrahlung zu vermindern, ist es vorteilhaft, sehr kurze Impulse im Megawatt-Bereich mit genügend hoher Folgefrequenz, die je nach Bearbeitungsgeschwin digkeit im 10 Hz bis 1 kHz-Bereich liegen muß, zu erzeugen. In order to reduce the cost of production of CO 2 -In pulse laser radiation, it is advantageous to generate very short pulses in the megawatt range with sufficiently high repetition rate, which must lie to 1 kHz range depending on Bearbeitungsgeschwin speed in 10 Hz. Das gelingt vorteilhaft mit einem Mini-TEA-CO 2 -Im pulslaser (TEA = Transversale Elektrische Anre gung bei Atmosphärendruck) , der mit Folgefrequenzen im 10 Hz bis 1 kHz-Bereich bei hohem Wirkungsgrad von mehr als 5% betrieben werden kann bei einer Gas mischung, die nur aus CO 2 und N 2 bestehen kann, so daß sowohl die Anschaffungskosten des Lasers als auch seine Betriebskosten sehr niedrig sind. This is achieved advantageously with a mini-TEA-CO 2 -In pulse laser (TEA = transverse electric Anre supply at atmospheric pressure), which can be operated with repetition frequencies in the 10 Hz to 1 kHz range at a high efficiency of more than 5% in a gas mix, which can consist of only CO 2 and N 2, so that both the cost of the laser and its operating costs are very low.

Des weiteren genügt eine mittlere Leistung des Hilfs lasers, die nur ein Hundertstel der cw-Strahlung be trägt, um eine viel effektivere Materialbearbeitung zu ermöglichen. Further satisfies a mean power of the auxiliary laser, which transmits only one-hundredth of cw radiation be to allow a much more effective material processing.

Bei allen Einkoppelverfahren der cw-CO 2 -Laserstrahlung kann während des Bearbeitungsvorganges ein inertes Gas auf die Bearbeitungsstelle geblasen werden, so daß eine Oxidation des Werkstoffes verhindert wird. In all Einkoppelverfahren the cw-CO 2 laser radiation can be blown to the machining point during the machining operation, an inert gas so that oxidation of the material is prevented. Hierdurch wird vorteilhaft ein Härten von blanken Metallen ohne Nachbearbeitung möglich. As a result, a hardening of bare metal without post-processing is possible beneficial. Als inertes Gas wird vorteil haft Stickstoff oder ein Stickstoff enthaltendes Gas gemisch verwendet. The inert gas beneficial nitrogen or a nitrogen-containing gas mixture used.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der Über raschenden Beobachtung aus, daß durch das Anspülen des Werkstoffes mit dem inerten Gas Stickstoff oder einem Stickstoff enthaltenden Gasgemisch die Absorption der cw-CO 2 -Laserstrahlen zusätzlich zu dem bereits durch das gemeinsame Fokussieren von CO 2 -Laserimpulsen und cw-CO 2 -Laserstrahlen auf einen Werkstoff gesteigerten Einkopplungsgrad weiter erhöht wird, weil die von der Oberfläche reflektierte Leistung reduziert wird ( Fig. 1). The inventive method is based on the Over surprising observation that gas mixture through the wash up the material containing the inert gas is nitrogen or a nitrogen absorption of cw CO 2 laser beams in addition to the already by the common focus of CO 2 -Laserimpulsen and CW-CO 2 laser beams is increased to a material Einkopplungsgrad further increased because the light reflected from the surface power is reduced (Fig. 1).

Untersuchungen zeigen, daß unabhängig von der Ausgangs leistung des cw-CO 2 -Lasers die reflektierte Leistung gleich 0 ist, wenn Stickstoff als Schutzgas verwendet wird. Studies show that 2 laser reflected power is independent of the output power of the CW-CO equal to 0 when nitrogen is used as protective gas. In Fig. 1 ist die reflektierte Leistung (Ordi nate) über der Zeit (Abszisse) aufgetragen. In Fig. 1, the reflected power is (Ordi nate) versus time (abscissa). Die mit 1, 3 bis 5 gekennzeichneten Reflexionsmessungen wurden bei Leistungen eines cw-CO 2 -Lasers von 800 W (1), 500 W (3), 400 W (4), 200 W (5) und dem Schutzgas Stickstoff und die mit 2 gekennzeichnete Reflexionsmessung bei einer Leistung von 850 W des gleichen Lasers und dem Schutzgas Argon vorgenommen. The reflectance measurements marked with 1, 3 to 5 were at performances of a cw CO 2 laser of 800 W (1), 500 W (3), 400 W (4), 200 W (5) and the protective gas is nitrogen, and with 2 reflection measurement marked performed at a power of 850 W of the same laser and the inert gas argon. Erkennbar ist, daß bei nicht zugeschalteten CO 2 -Laserstrahlimpulsen und dem Schutzgas Argon (Ausführungsbeispiel 2) die reflek tierte Leistung geringer ist, als beim Einsatz des Schutzgases Stickstoff, obwohl die Leistung des cw-CO 2 -La sers bei 2 größer ist als bei dem mit 1 gekennzeich neten Ausführungsbeispiel. It can be seen that when not turned on CO 2 -Laserstrahlimpulsen and the inert gas argon (Example 2) the reflector formatted capacity is less than when using the inert gas nitrogen, although the performance of the cw CO 2 -La sers is greater at 2 than in the 1 gekennzeich Neten embodiment.

Während der Überlagerung (Zeit t 2 ) der cw-CO 2 -Laser strahlung mit einem Laserstrahlimpuls eines TEA-CO 2 -La sers sinkt die gemessene reflektierte Leistung bei allen Ausführungsvarianten 1 und 3 bis 5, bei denen als Schutzgas Stickstoff eingesetzt wurde auf 0, während bei der Verwendung des Schutzgases Argon sich die reflektierte Leistung bis auf einen Wert von ca. 20% der Laserleistung erniedrigt, um nach dem erfolgten Laserstrahlimpuls auf den Eingangswert anzusteigen. During the storage (time t 2), the CW-CO 2 laser radiation with a laser beam pulse of a TEA-CO 2 -La SERS When the measured reflected power for all embodiments 1 and 3 to 5, in which nitrogen was used as a protective gas to 0 while when using the protective gas argon, the reflected power is lowered to a value of about 20% of the laser power to rise after the completed laser beam pulse on the input value. Im Gegensatz hierzu wurde bei der Verwendung des Schutz gases Stickstoff und ausschließlicher cw-CO 2 -Laser strahlung, dh nach dem Laserimpuls, keine reflek tierte Leistung gemessen. In contrast, the protective gases nitrogen and exclusive cw CO 2 laser has been in use radiation, that is measured by the laser pulse, no reflector oriented performance.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine Vergleichsuntersuchung dargestellt, bei der ein Werkstoff C 45 W mit einem cw-CO 2 -Laser gehärtet wurde. In Figs. 2 to 4, a comparison test is shown in which a material C was cured with an 45 W cw CO 2 laser. Der Laser hatte jeweils eine Leistung von 1100 W. Den Laserstrahlen des cw-CO 2 -La sers wurden Laserstrahlimpulse überlagert, wobei auf der Abszisse die Impulsfolgefrequenz des TEA-CO 2 -Lasers und auf der Ordinate jeweils die Einhärtetiefe aufge tragen ist. The laser had each with a capacity of 1100 W. The laser beams of cw CO 2 laser pulses -La sers were superimposed with the abscissa the pulse repetition frequency of the TEA CO 2 laser and take up on the ordinate indicate the depth of hardening.

In Fig. 2 wurde der Werkstoff mit dem Schutzgas Stick stoff gespült, während in der Fig. 3 als Schutzgas Helium und in der Fig. 4 das Schutzgas Argon verwendet wurde. In FIG. 2, the material with the protective gas stick fabric was rinsed, while in Fig. 3 as a protective gas and helium in FIG. 4, the inert gas argon is used. Wie ersichtlich, erfolgt nur beim Laserhärten unter Verwendung des Schutzgases Stickstoff eine Er höhung der Einhärtetiefe, während diese bei den Schutz gasen Argon und Helium sich verringert. As can be seen, only takes place during laser curing of the protective gas using nitrogen, a He increase the hardness penetration depth, while these gases in the protection of argon and helium, is decreased.

Untersuchungen haben weiter gezeigt, daß sich bei konstanter Ausgangsleistung des cw-CO 2 -Lasers und steigender Energie des TEA-CO 2 -Lasers sich ebenfalls eine Erhöhung der Einhärtetiefe einstellt. Studies have further shown that at constant output power of the cw CO 2 laser and increasing energy of the TEA CO 2 laser is also set to increase the depth of hardening. Beim An steigen der Leistung des cw-CO 2 -Lasers und konstanter Ausgangsleistung des TEA-CO 2 -Lasers wird ebenfalls eine nahezu proportionale Erhöhung der Einhärtetiefe er zielt. When on the power of the cw CO 2 laser rise and constant output power of the TEA CO 2 laser is also an almost proportional increase in the depth of hardening it is aimed.

Die Impulslaserstrahlung kann weiterhin entweder direkt in den cw-Bearbeitungsstrahl eingekoppelt werden, wodurch nur eine Bearbeitungsoptik nötig ist und um fangreiche Justierarbeiten entfallen oder auch separat mit eigener Fokussierlinse auf oder an den Rand des cw-Fokus gerichtet werden, um einen optimalen Vorlauf zu erzielen. The pulsed laser radiation can also be coupled either directly in the cw-machining beam, leaving only a processing optics is needed and also be made separately with its own focusing on or at the edge of the cw-focus in order to achieve an optimal flow attributable to sive adjustments or.

Patent Citations
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Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
US6339208 *19 Jan 200015 Jan 2002General Electric CompanyMethod of forming cooling holes
Classifications
International ClassificationC21D1/09, C21D1/76, B23K26/12
Cooperative ClassificationB23K26/123, B23K26/125, C21D1/09, C21D1/76
European ClassificationC21D1/09, B23K26/12D, B23K26/12D2
Legal Events
DateCodeEventDescription
4 Feb 1993OM8Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8 Aug 19968139Disposal/non-payment of the annual fee