DE4129239A1 - Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffe - Google Patents
Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen
mittels eines fokussierten Laserstrahls unter Zugabe von
pulverförmigen Werkstoffen in Form eines gebündelten
Stroms, der zumindest an seinem Ende geradlinig verläuft
und auf die Einwirkstelle des Laserstrahls gerichtet ist,
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Dabei wird unter der Einwirkstelle diejenige Stelle
verstanden, an der der Laserstrahl auf das zu schweißende
Werkstück auftrifft.
Das Verfahren soll sowohl zum Verbindungsschweißen, bei
dem die pulverförmigen Werkstoffe weitgehend dem
Werkstoff der zu verbindenden Werkstückteile entsprechen,
als auch zum Auftragsschweißen, bei dem in der Regel
Hartstoffteilchen aufgebracht werden, geeignet sein. Die
zugegebenen Werkstoffe können sowohl durch einen
Werkstoff gleicher Zusammensetzung als auch durch
Werkstoffgemische gebildet sein, wobei die Korngröße im
wesentlichen gleich oder auch begrenzt unterschiedlich
sein kann.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP-B1-01 73 654
bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird der
Werkstoffstrom der Einwirkstelle des Laserstrahls unter
einem Winkel gegen die Hauptachse des Laserstrahls
zugeführt. Dieser Winkel ist beträchtlich. In der Praxis
sind Winkel zwischen 30 und 60° üblich. Der Durchmesser
des Laserstrahls ist bei dem bekannten Verfahren an der
Einwirkstelle größer oder gleich dem Durchmesser des
Werkstoffstroms.
Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens
besteht darin, daß es - bei gegebenen, ggf. einstellbaren
Parametern - lediglich eine einzige festgelegte
Arbeitsebene bzw. einen festen Arbeitspunkt zum Schweißen
gibt, da die Achsen des pulverförmigen Werkstoffstroms
und des Laserstrahls sehr divergent verlaufen. In der
angegebenen EP-B1 sind keine Hinweise auf irgendwelche
Abmessungen insbesondere des pulverförmigen
Werkstoffstroms enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art und eine entsprechende
Vorrichtung anzugeben, mit denen eine zuverlässige
Schweißung nicht nur in einem exakt bestimmten Abstand
von der optischen Einrichtung und den Zuführorganen für
den Werkstoffstrom, sondern innerhalb eines gewissen
Bereichs des genannten Abstands möglich ist.
Diese Aufgabe wird in bezug auf das Verfahren
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugabe der
Werkstoffe in bezug auf die Achse des fokussierten
Laserstrahls unter einem Winkel erfolgt, der nicht größer
als 10° ist, und daß der Durchmesser des Werkstoffstroms
im Bereich der Einwirkstelle auf höchstens 2 mm begrenzt
ist.
Durch den eng begrenzten Bereich des Winkels zwischen den
Achsen des Werkstoffstroms und des fokussierten
Laserstrahls ist innerhalb eines gewissen Höhenbereichs
ein Abstand zwischen beiden Achsen gegeben, der so gering
ist, daß er das Ergebnis der Schweißung nicht oder
allenfalls unwesentlich beeinträchtigt. Der überwiegende
Teil der pulverförmigen Werkstoffe trifft an der
heißesten Stelle auf und wird dort aufgeschmolzen. Damit
ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren innerhalb eines
gewissen Höhenbereichs eine Grundvoraussetzung für eine
einwandfreie Schweißung gegeben. Mit zunehmender
Unabhängigkeit des Verfahrens von einem exakt bestimmten
Abstand der Werkstücke (der Schweiß- oder Einwirkstelle)
zur optischen Einrichtung bzw. den Zuführorganen für die
Werkstoffe steigt aber entsprechend auch die
Einsatzmöglichkeit der Vorrichtung.
Die Begrenzung des Durchmessers des pulverförmigen
Werkstoffstrahls auf maximal 2 mm erweist sich sowohl
beim Verbindungsschweißen als auch beim Auftragsschweißen
als vorteilhaft. Beim verbindungsschweißen, bei dem
überwiegend mit hoher Leistungsflußdichte
(Richtwert: <5·106 W/cm2) gearbeitet wird, wird der in
der angegebenen Begrenzung zugegebene pulverförmige
Werkstoff größtenteils aufgeschmolzen und bei nur
geringem Verzug in die Schweißnaht eingebracht. Beim
Auftragsschweißen, bei dem überwiegend mit relativ
geringer Leistungsflußdichte (Richtwert: <5·105 W/cm2)
gearbeitet wird, fallen die aufgetragenen Nähte dank des
in der angegebenen Begrenzung zugegebenen Werkstoffstroms
entsprechend klein aus, wodurch in vielen Fällen eine
gute Annäherung an eine durch Maße konstruktiv
vorgegebene Fertigungsform auch ohne kostspielige
Nacharbeit möglich ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß der Durchmesser des fokussierten
Laserstrahls an der Einwirkstelle kleiner ist als der
Durchmesser des Werkstoffstroms. Während der Durchmesser
des Laserstrahls an der Einwirkstelle nach dem bekannten
Verfahren gemäß der EP-B1-01 73 654 mindestens so groß
sein muß wie der Durchmesser des zugegebenen
Werkstoffstroms kann durch die relative Verringerung des
Durchmessers des Laserstrahls eine deutliche Steigerung
der Leistungsflußdichte erreicht werden.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der zum Schweißen
vorgesehene Laserstrahl in zwei voneinander getrennte
Laserteilstrahlen aufgeteilt wird, die auf einen
gemeinsamen Brennpunkt fokussiert werden, und wenn die
Zugabe der Werkstoffe innerhalb der Mittelebene zwischen
den beiden fokussierenden, auf den Brennpunkt gerichteten
Laserteilstrahlen erfolgt. Diese Weiterbildung erlaubt
es, den Werkstoffstrom sogar unmittelbar zwischen die
beiden konvergierenden Laserteilstrahlen zu führen und
den Winkel, den der Werkstoffstrom zur gemeinsamen
Hauptachse der konvergierenden Laserteilstrahlen bildet,
extrem klein zu machen. Bei einer Zuführung des
Werkstoffstroms mitten durch die beiden konvergierenden
Laserteilstrahlen läßt sich der Winkel sogar gegen Null
führen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in
jedem Fall mit einer optischen Einrichtung zum Aussenden
eines fokussierten Laserstrahls längs einer optischen
Achse und einem zumindest an seinem der Einwirkstelle des
Laserstrahls zugewandten Endbereich geradlinig
verlaufenden Zuführrohr für die pulverförmigen Werkstoffe
ausgerüstet und dadurch gekennzeichnet, daß der
geradlinige Endbereich des Zuführungsrohres allenfalls
unter einem Winkel von 10° gegen die Achse der optischen
Einrichtung geneigt ist, daß das Zuführrohr in seinem
Endbereich einen Innendurchmesser von allenfalls 1,2 mm
aufweist, daß die Innenfläche des Endbereichs eine
Rauhtiefe aufweist, die im Vergleich zur mittleren
Korngröße der Werkstoffe klein ist, und daß die Länge des
Endbereichs zumindest das 50fache der Größe seines
Innendurchmessers ausmacht.
Zur Erzielung einer möglichst geringen Rauhtiefe wird
vorgeschlagen, die Innenfläche des Endbereichs des
Zuführrohres zu polieren.
Damit das Zuführrohr die angestrebten
Führungseigenschaften auch über einen längeren
Zeitabschnitt beibehält, besteht zumindest sein
Endbereich vorzugsweise aus einem verschleißfesten
Werkstoff, insbesondere Keramik.
Der Durchmesser des Werkstoffstroms läßt sich im Falle
ferromagnetischer Zusatzwerkstoffe zusätzlich dadurch
klein halten, daß der Endbereich des Zuführrohrs
zumindest auf einem Teil seiner Längserstreckung mit
einer Magneteinheit ausgestattet ist. Diese ist derart
beschaffen, daß das von ihr ausgehende Magnetfeld im
Innern des Zuführrohrs parallel zu dessen
Längserstreckung verlaufende Magnetlinien aufweist. Unter
Einwirkung dieses Magnetfeldes lassen sich die
Zusatzwerkstoffe konzentrieren, so daß das Ausmaß an
Querbewegungen und Reibungsvorgängen innerhalb des
Zuführrohrs herabgesetzt wird. Die Zusatzwerkstoffe
verlassen das Zuführrohr weitgehend in Form eines
fadenförmigen Förderstroms in Richtung auf die
Schweißstelle. Dabei ist die Magneteinheit
vorteilhafterweise als Elektromagnet ausgebildet. Bei
einer Verstopfung des Zuführrohres ist es durch
Abschalten des Elektromagneten leicht möglich, das
Zuführrohr freizublasen.
Zum Zuführen von Arbeitsgas ist das Zuführrohr für den
Schweißwerkstoff vorteilhafterweise von einem weiteren
Zuführrohr umschlossen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung
weist die optische Einrichtung zwei
Umlenkspiegelanordnungen auf, von denen die eine eine
ebene Spiegelfläche und die andere eine konkave
Spiegelfläche aufweist. Dabei weist die
Umlenkspiegelanordnung mit der ebenen Spiegelfläche zwei
in Richtung des ankommenden Laserstrahls zueinander
derart versetzt angeordnete Spiegelflächen auf, daß der
Laserstrahl in zwei voneinander getrennte
Laserteilstrahlen aufgeteilt wird. Das Führungsrohr ist
bei dieser Ausführungsform im Bereich der zweiten
Umlenkspiegelanordnung in einer gedachten Ebene
angeordnet, die zwischen den beiden austretenden
Laserteilstrahlen durch deren gemeinsame optische Achse
verläuft. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste
Umlenkspiegelanordnung zwei zueinander versetzte ebene
Spiegelflächen und die zweite Umlenkspiegelanordnung eine
konkave Spiegelfläche aufweist und das Zuführrohr durch
das Zentrum der zweiten Umlenkspiegelanordnung
hindurchgeführt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
zum Teil stark schematisch dargestellt und werden im
folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung mit
einer optischen Einrichtung zum Aussenden eines
fokussierten Laserstrahls und einem Zuführrohr für
pulverförmige Werkstoffe beim Auftragsschweißen in
einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 2 eine zusätzliche Haube zur Zuführung von Schutzgas
am Ende des Zuführrohres für die pulverförmigen
Werkstoffe beim Verbindungsschweißen mit V-Naht,
Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zum Verbindungsschweißen mit I-Naht in einem
Längsschnitt,
Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 3 in einem waagerechten
Schnitt (Draufsicht),
Fig. 5 die Vorrichtung in einem Querschnitt längs der
Linie V-V in Fig. 4 und
Fig. 6 eine Teilansicht des Zuführrohres, das auf einem
Teil seiner Längserstreckung mit einer
Magneteinheit ausgestattet ist.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist eine optische
Einrichtung 1 mit einem Gehäuse 2 mit zwei Umlenkspiegeln
3, 4 auf. Der Umlenkspiegel 3 weist eine ebene
Spiegelfläche 5 (Planspiegel) unter 45° und der als
Fokussierspiegel fungierende Umlenkspiegel 4 eine konkave
Spiegelfläche 6 auf, die dem außermittigen Ausschnitt
einer Paraboloidfläche (Rotationsparaboloid) entspricht.
Das Gehäuse 2 weist je eine obere und untere, für
Lichtwellen durchlässige Öffnung 7, 8 auf, die zueinander
versetzt angeordnet sind. Ein senkrecht von einer (nicht
dargestellten) Laserquelle erzeugter, von oben
einfallender zylindrischer Laserstrahl 10 mit der Achse
11 wird von der Umlenkspiegelanordnung 3 in waagerechter
Richtung auf den Fokussierspiegel 4 reflektiert, wo er
konzentrisch um eine senkrechte Achse 12 (auch als
Laserachse oder Achse des optischen Systems 1 bezeichnet)
auf den Brennpunkt B fokussiert wird. In der Praxis weist
der fokussierte Laserstrahl 13 im Brennpunkt B im
Querschnitt - senkrecht zur Achse 12 gesehen - keine
punktförmige, unendlich kleine Querschnittsfläche,
sondern einen Brennpunktdurchmesser endlicher Größe von
z. B. 0,5 mm auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
liegt die Einwirkstelle L des Laserstrahls 13 - von der
optischen Einrichtung gesehen - hinter dem Brennpunkt B,
so daß der Laserstrahl 13 dort gegenüber dem Brennpunkt B
einen größeren Querschnitt und eine entsprechend
geringere Leistungsflußdichte aufweist.
Neben dem fokussierten Laserstrahl 13 ist ein gerades
Zuführrohr 15 für pulverförmige Schweißwerkstoffe W
angeordnet, dessen Längsachse 16 einerseits durch die
Einwirkstelle L des Laserstrahls 13 geht und andererseits
unter einem 10° nicht überschreitenden Winkel α gegen die
Achse 12 des Laserstrahls 13 bzw. der optischen
Einrichtung 1 geneigt ist. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beträgt der
Winkel α = 8°. Das Zuführrohr 15 ist über einen Halter 17
an dem Gehäuse 2 befestigt und mit seinem rückwärtigen,
ggf. gekrümmten Ende an einer Vorrats- und
Dosiereinrichtung 18 angeschlossen, die wiederum mit
einer Fördergasquelle 19 verbunden ist. Das Fördergas
(z. B. Helium) dient dazu, die pulverförmigen
Schweißwerkstoffpartikel durch das Zuführrohr 15 zu
fördern und den Werkstoffpartikeln für deren Wegstrecke
vom Austritt aus dem Ende des Zuführrohres 15 bis zur
Einwirkstelle L des Laserstrahls 13 genügend kinetische
Energie zu verleihen.
Das Zuführrohr 15 weist in seinem Endbereich über
mindestens 50 mm Länge einen Innendurchmesser von 0,6 mm
auf. Der Endbereich des Zuführrohres 15 besteht aus
Keramik. Seine Innenoberfläche ist poliert und weist eine
Rauhtiefe auf, die um etwa den Faktor 100 kleiner ist als
die kleinste Korngröße der Werkstoffpartikel.
Um das Zuführrohr 15 ist ein weiteres Zuführrohr 20
koaxial angeordnet. Sein rückwärtiges Ende ist an eine
Quelle 21 für Arbeitsgas (z. B. ebenfalls Helium)
angeschlossen. Das vordere Ende 22 des Zuführrohres 20
ist konisch verjüngt und weist zur Einwirkstelle L des
Laserstrahls 13 einen größeren Abstand auf als das
Zuführrohr 15. Das Zuführrohr 15 guckt somit aus dem
Zuführrohr 20 hervor und befindet sich weitgehend
innerhalb eines durch das Zuführrohr 20 fließenden
Arbeitsgasstroms.
In Höhe der Einwirkstelle L ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel ein Stahlblech S angeordnet, auf das
in Richtung des Pfeiles F eine Auftragsnaht oder -lage 23
aufgebracht wird.
Das Bezugszeichen F bezeichnet die Richtung, in der das
Stahlblech S relativ zur Laserachse 12 bewegt wird.
Der durch das Zuführrohr 15 fließende Werkstoffstrom W
vergrößert sich nach dem Verlassen des Zuführrohres in
seinem Durchmesser nur unwesentlich auf 0,8 mm. Der
pulverförmige Werkstoff W wird im Bereich der
Einwirkstelle L auf dem Blech S erschmolzen und erstarrt
als Auftragsnaht oder Auftragslage 23.
Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform kann der
erste Umlenkspiegel mit einer konkaven Spiegelfläche und
der zweite Umlenkspiegel mit einer Planspiegelfläche
ausgerüstet sein. Außerdem können die Führungsrohre 15,
20 auf das Gehäuse 2 und den Körper des Umlenkspiegels 4
durchdringen. Dadurch kann einerseits der Winkel α weiter
vermindert werden oder es kann - bei unverändertem
Neigungswinkel α - der Abstand zwischen der Einwirkstelle
L und dem Gehäuse 2 verringert werden.
Zur Zuführung von Schutzgas können die freien Enden der
Zuführrohre 15 und 20 von einer koaxial mit der
Laserachse 12 angeordneten Haube 25 umschlossen sein.
Diese Haube ist über eine Leitung 26 mit einer Quelle 27
für Schutzgas (z. B. Argon) verbunden. In Fig. 2 ist die
Haube 25 als an dem Zuführrohr 20 der Vorrichtung nach
Fig. 1 angeordnet beim Verbindungsschweißen zweier
Bleche S′ mit vorbereiteter, in Zeichenebene verlaufender
V-Naht 24 dargestellt. Der in Fig. 2 nicht dargestellte
Teil der Vorrichtung entspricht im wesentlichen dem der
Fig. 1.
Das Zuführrohr 15 kann zusätzlich von einem
spulenförmigen, hohlen Elektromagneten 28 umgeben sein.
Die im Innern des Zuführrohres 15 entfalteten
Magnetlinien erzeugen bei ferromagnetischen
Schweißzusatzwerkstoffen einen im Durchmesser
konzentrierten, im wesentlichen fadenförmigen
Förderstrom, der im Zuführrohr 15 naturgemäß eine
geringere Reibung erzeugt als ein Förderstrom größeren
Durchmessers.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 weist
das Gehäuse 29 der optischen Einrichtung 30 eine erste,
waagerechte Öffnung 31 auf, durch die ein waagerecht
ausgerichteter, zylindrischer Laserstrahl 32 eintritt und
auf einen ersten Umlenkspiegel 33 fällt. Dieser
Umlenkspiegel weist zwei ebene Spiegelflächen
(Planspiegel) 34, 35 auf, die in Richtung der Achse 36
des Laserstrahls 32 zueinander versetzt sind. Beide
Spiegelflächen 34, 35 haben jeweils eine gerade
Begrenzungslinie 38 bzw. 39, die senkrecht in einer
gedachten Ebene durch die Achse 36 verläuft. Beide
Spiegelflächen 34, 35 sind - in der Draufsicht gesehen -
unter einem Winkel von 45° bzw. 135° gegen die Achse 36
geneigt und reflektieren den jeweils auf sie fallenden
Teil 32′ bzw. 32′′ des Laserstrahls 32 in Richtung auf
den zweiten Umlenkspiegel 40.
Zwischen beiden Umlenkspiegeln 33, 40 sind die beiden
Teilstrahlen 32′ und 32′′ durch einen dem Versatz der
beiden Spiegelteilflächen 34, 35 entsprechenden
laserfreien Abstand 41 voneinander getrennt.
Der zweite Umlenkspiegel 40 weist eine konkave
Spiegelfläche 42 auf, von der die beiden
Laserteilstrahlen 32′, 32′′ auf den einen, gemeinsamen
Brennpunkt B fokussiert werden, wobei sich der laserfreie
Zwischenraum 41 entsprechend linear auf Null verringert.
Innerhalb des laserfreien Raums durchdringt ein
Zuführrohr 43 für Arbeitsgas (z. B. Helium) den zweiten
Umlenkspiegel 40 in seinem Zentrum. Wie aus Fig. 5
ersichtlich, verläuft das Zuführrohr 43 zwischen den
beiden fokussierenden Laserteilstrahlen 32′, 32′′.
Innerhalb des Zuführrohres 43 ist das eigentliche
Zuführrohr 44 für die pulverförmigen Schweißwerkstoffe W
angeordnet. Beide Zuführungsrohre 43, 44 verlaufen
koaxial zur gemeinsamen Hauptachse 45 der beiden
fokussierten Laserteilstrahlen 32′, 32′′ durch den
Brennpunkt B, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit
der Einwirkstelle des Laserstrahls zusammenfällt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 werden
zwei Bleche S′′ mit ihren durch Schlagscherenschnitt
erzeugten Kanten 46 zu einer I-förmigen Stumpfnaht 47
verschweißt. Die durch das Zuführrohr 44 fließenden
Schweißwerkstoffe W füllen den Querschnitt zwischen den
Kanten 46 auf und verschmelzen mit dem angrenzenden
Grundwerkstoff zur Stumpfnaht 47.
Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
können die zueinander versetzten Spiegelflächen auch
konkav ausgebildet sein.
Claims (12)
1. Verfahren zum Schweißen mittels eines fokussierten
Laserstrahls unter Zugabe von pulverförmigen
Werkstoffen in Form eines gebündelten Stroms, der
zumindest an seinem Ende geradlinig verläuft und auf
die Einwirkstelle des Laserstrahls gerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugabe der Werkstoffe (W) in bezug auf die Achse (12; 45) des fokussierten Laserstrahls (13; 32′, 32′′) unter einem Winkel (α) erfolgt, der nicht größer als 10° ist,
und daß der Durchmesser des Werkstoffstroms (W) im Bereich der Einwirkstelle (L) auf höchstens 2 mm begrenzt ist.
daß die Zugabe der Werkstoffe (W) in bezug auf die Achse (12; 45) des fokussierten Laserstrahls (13; 32′, 32′′) unter einem Winkel (α) erfolgt, der nicht größer als 10° ist,
und daß der Durchmesser des Werkstoffstroms (W) im Bereich der Einwirkstelle (L) auf höchstens 2 mm begrenzt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser des Laserstrahls (13; 32′, 32′′) an
der Einwirkstelle (L) kleiner als der Durchmesser des
Werkstoffstroms (W) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der zum Schweißen vorgesehene Laserstrahl (32) in zwei
voneinander getrennte Laserteilstrahlen (32′, 32′′)
aufgeteilt wird, die auf einen gemeinsamen Brennpunkt
(B) fokussiert werden, und daß die Zugabe der
Werkstoffe (W) innerhalb der Mittelebene zwischen den
beiden fokussierenden, auf den Brennpunkt (B)
gerichteten Laserteilstrahlen (32′, 32′′) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugabe des Werkstoffs entlang
der gemeinsamen Achse (45) der beiden fokussierenden
Laserteilstrahlen (32′, 32′′) erfolgt.
5. Vorrichtung mit einer optischen Einrichtung (1; 30)
zum Aussenden eines fokussierten Laserstrahls (13;
32′, 32′′) längs einer optischen Achse (12; 45) und
einem zumindest an seinem der Einwirkstelle (L) des
Laserstrahls (13; 32′, 32′′) zugewandten Endbereich
geradlinig verlaufenden Zuführrohr (15; 44) für die
pulverförmigen Werkstoffe (W) zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der geradlinige Endbereich des Zuführungsrohres (15; 44) allenfalls unter einem Winkel (α) von 10°0 gegen die Achse (12; 45) der optischen Einrichtung (1; 30) geneigt ist,
daß das Zuführrohr (15; 44) in seinem Endbereich einen Innendurchmesser von allenfalls 1,2 mm aufweist, daß die Innenfläche des Endbereichs eine Rauhtiefe aufweist, die im Vergleich zur mittleren Korngröße der Werkstoffe klein ist, und
edaß die Länge des Endbereichs zumindest das 50fache der Größe seines Innendurchmessers ausmacht.
daß der geradlinige Endbereich des Zuführungsrohres (15; 44) allenfalls unter einem Winkel (α) von 10°0 gegen die Achse (12; 45) der optischen Einrichtung (1; 30) geneigt ist,
daß das Zuführrohr (15; 44) in seinem Endbereich einen Innendurchmesser von allenfalls 1,2 mm aufweist, daß die Innenfläche des Endbereichs eine Rauhtiefe aufweist, die im Vergleich zur mittleren Korngröße der Werkstoffe klein ist, und
edaß die Länge des Endbereichs zumindest das 50fache der Größe seines Innendurchmessers ausmacht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenfläche des Endbereichs des Zuführrohrs
(15; 44) poliert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest der Endbereich des
Zuführrohrs (15; 44) aus Keramik besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endbereich des Zuführrohrs
(15) zumindest auf einem Teil seiner Längserstreckung
mit einer Magneteinheit (28) ausgestattet ist, die
innerhalb des Zuführrohres (15) eine Konzentration von
Magnetlinien erzeugt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magneteinheit (28) aus einem den Endbereich
umschließenden Elektromagneten besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endbereich des Zuführrohrs
(15; 44) zumindest auf einem Teil seiner
Längserstreckung von einem Gaszuführrohr (20; 43)
umschlossen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung (30) zwei
Umlenkspiegelanordnungen (33, 40) aufweist, von denen
die eine eine ebene Spiegelfläche (34, 35) und die
andere eine konkave Spiegelfläche (42) aufweist,
daß die Umlenkspiegelanordnung (33) mit der ebenen
Spiegelfläche zwei in Richtung des ankommenden
Laserstrahls (32) zueinander derart versetzt
angeordnete Spiegelteilflächen (34, 35) aufweist, daß
der Laserstrahl (32) in zwei voneinander getrennte
Laserteilstrahlen (32′, 32′′) aufgeteilt wird, und
daß das Führungsrohr (44) im Bereich der zweiten
Umlenkspiegelanordnung (40) in einer gedachten Ebene
angeordnet ist, die zwischen den beiden austretenden
Laserteilstrahlen durch deren gemeinsame optische
Achse (45) verläuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Umlenkspiegelanordnung (33) zwei
zueinander versetzt angeordnete ebene Spiegelflächen
(34, 35) und die zweite Umlenkspiegelanordnung (40)
eine konkave Spiegelfläche (42) aufweist und daß das
Führungsrohr (44) durch das Zentrum der konkaven
Spiegelfläche (42) hindurchgeführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4129239A DE4129239A1 (de) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4129239A DE4129239A1 (de) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | Verfahren zum schweissen mittels eines laserstrahls unter zugabe pulverfoermiger werkstoffe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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