用于對工件的表面進行激光加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的設(shè)備,所述工件特別是金屬工件、優(yōu)選管件,該設(shè)備包括:能夠穿過工件或者在工件外部運動的作業(yè)加工頭(2);用于將激光光線(10)導(dǎo)送至作業(yè)加工頭(2)的器件亦即光導(dǎo)纖維(5)或者用于在作業(yè)加工頭(2)內(nèi)產(chǎn)生激光光線的器件;以及設(shè)置在作業(yè)加工頭(2)內(nèi)的光學(xué)器件(7),這些光學(xué)器件能夠?qū)ぜ膬?nèi)側(cè)面或外側(cè)面施加激光光線(10)。
【專利說明】用于對工件的表面進行激光加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的設(shè)備,所述工件特別是金屬工件、優(yōu)選管件。另外,本發(fā)明涉及一種用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的方法,特別是利用上述類型的設(shè)備。另外,本發(fā)明還涉及一種用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面進行涂層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]所述工件特別是可以由金屬構(gòu)成或者包括金屬。另外,它特別是可以具有一種圓柱形的形狀并且例如是管件或者棒材。在這種情況下,借助本發(fā)明可以加工的涂層例如可包括至少一層利用高速火焰噴涂或者等離子噴涂制造的涂層或者是通過噴射、通過濕潤或者通過涂抹而涂覆的涂層。
[0003]這種涂層應(yīng)該經(jīng)常用作防腐層或者耐磨層。涂層通常必須被后續(xù)熱加工,以實現(xiàn):將涂覆的粉末狀材料轉(zhuǎn)換為緊固連接在一起的涂層。在此,對于設(shè)置在管件內(nèi)部的涂層的后處理被證實為特別麻煩和昂貴。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的的問題是:提供一種文首述及類型的設(shè)備,該設(shè)備能夠有效地對特別是設(shè)置在管件內(nèi)部的涂層進行后處理,或者能夠有效地加工工件的表面。另外,還應(yīng)闡明用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的方法以及用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面進行涂層的方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明,上述問題通過具有權(quán)利要求1所述特征的設(shè)備以及通過具有權(quán)利要求16和18所述特征的方法得以解決。從屬權(quán)利要求涉及的是本發(fā)明的一些優(yōu)選設(shè)計。
[0006]根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定,該設(shè)備包括:能夠穿過工件或者在工件外部運動的作業(yè)加工頭;用于將激光光線導(dǎo)送至作業(yè)加工頭的光導(dǎo)纖維或者用于在作業(yè)加工頭中產(chǎn)生激光光線的器件;以及在作業(yè)加工頭內(nèi)的光學(xué)器件,這些光學(xué)器件能夠?qū)ぜ膬?nèi)側(cè)面或外側(cè)面施加激光光線。通過施加激光輻射,能夠有效地加工工件表面或者能夠有效地對涂層進行后續(xù)加工,其中,可以實現(xiàn)將涂層組成部分特別是熔接、熔化或熔入到位于其下的工件的表面處、表面上或表面中。
[0007]借助于本發(fā)明的設(shè)備或者本發(fā)明的方法,不僅能夠加工涂層,而且還能夠加工未經(jīng)涂層的金屬表面。本發(fā)明的設(shè)備還允許以與涂層類似的方式對經(jīng)拋光的和/或經(jīng)研磨的金屬表面進行后續(xù)加工,這些金屬表面已經(jīng)利用其它工藝方法進行了預(yù)加工,例如機械切削加工、通過浸入溶液中/用溶液涂抹工件的化學(xué)清洗/侵蝕、利用機械研磨和/或拋光工具實施的機械研磨/拋光。
[0008]在對金屬表面加工的過程中,這些金屬表面可以被熔化或者有針對性地被加熱直到熔點之下。在熔化的情況中,在熔化表面上起作用的表面張力使表面光整為具備可實現(xiàn)的粗糙度值Ra < 0.5 μ m。在加熱到熔點之下的情況中,在工件表面上在熱影響區(qū)之內(nèi)出現(xiàn)有針對性的結(jié)構(gòu)組織變化。這種結(jié)構(gòu)組織變化以各種不同的性狀處理表現(xiàn)為人所知,例如作為退火、燒結(jié)或淬火。
[0009]最后所提到的性狀處理表現(xiàn)(退火、燒結(jié)、淬火)以及使熔化的表面光整可以以同樣方式用于對涂層的激光后處理。
[0010]例如,作業(yè)加工頭可以像由其他【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的管道清洗機那樣沿著軸向方向運動穿過特別是構(gòu)造成管件的工件內(nèi)部。
[0011]存在如下可能性:光學(xué)器件包括按下述方式構(gòu)造的構(gòu)件,即激光光線在該構(gòu)件中通過內(nèi)部反射和/或折射被轉(zhuǎn)向,使得激光光線到達工件的待加工的或者待后處理的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上。這樣的構(gòu)件例如與鏡反射的(verspiegelt)構(gòu)件(激光光線在其外側(cè)面上被反射至管件內(nèi)壁)相比,可以明顯更為簡單地進行調(diào)校和制造。
[0012]在此可以規(guī)定:光學(xué)器件構(gòu)造為,使得它們能夠在例如構(gòu)造成管件的工件的內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面上產(chǎn)生激光光線的環(huán)形強度分布。該環(huán)形強度分布可以通過作業(yè)加工頭沿軸向方向的運動而順著管件的內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面運動,因此通過這種方式能夠非??焖俚貙崿F(xiàn)對涂層施加激光光線。
[0013]可以規(guī)定:光學(xué)器件包括均化器件,該均化器件例如是一種旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件并且具有特別是帶有同心或者同軸設(shè)置的透鏡的透鏡組。通過這樣一種構(gòu)件,激光光線能夠?qū)τ诃h(huán)形強度分布最佳化地得以成形和均化。
[0014]與已設(shè)立的和已知曉的激光處理方法(小光點,通過可動的反光鏡使用于面狀加工的激光光點運動)不同,在本申請中要求權(quán)利保護的方法的特征尤其是在于:它實現(xiàn)了一種均勻分布的熱影響區(qū)并且它是“無躍遷過渡的”。所說“無躍遷過渡的”對于工件來說意味著:沿著表面或者說沿著工件上的涂層在激光處理期間不產(chǎn)生在表面中或者涂層中引起裂紋的熱應(yīng)力。另外,通過本發(fā)明還避免了例如由傳統(tǒng)堆焊已知的材料堆高(Materialerhohung )或者“帶狀焊瘤(Raupen) ”。本發(fā)明與傳統(tǒng)激光處理方法的這個不同之處的根本原因是在于:工件被本發(fā)明的設(shè)備以激光輻射均勻地面狀地掃過,通過這種方式,邊緣效應(yīng)得以最小化。在本發(fā)明的設(shè)備中,在工件表面僅僅是沿進給方向存在著小范圍上的大溫差,而在使用小光點的傳統(tǒng)激光處理中沿所有方向都會順著表面產(chǎn)生導(dǎo)致應(yīng)力的大溫差。
[0015]所述光學(xué)器件可以構(gòu)造為,使得激光光線的強度分布在該強度分布運動進入的正面具有與在背面不同的廓型形狀。在此,強度分布在所述正面上的廓型形狀可以針對尚未被輻射到的材料加以優(yōu)化,而強度分布在所述背面上的廓型形狀則可以針對已經(jīng)被輻射到的材料加以優(yōu)化。
[0016]可以規(guī)定:在對工件輻射照射時入射角并不精確地為90°。這具有如下優(yōu)點:不會有返回反射(RUckreflexe)進入到一個激光光源或者多個激光光源之中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]參照附圖借助下文對優(yōu)選實施例的說明,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點得以明確。附圖中:
[0018]圖1為管件的示意性剖視圖,包括局部圖示出的本發(fā)明設(shè)備的第一實施方式;
[0019]圖2為本發(fā)明設(shè)備的光學(xué)器件的一個構(gòu)件的第二實施方式的示意性剖視圖,包括示例性的激光射束;
[0020]圖3為本發(fā)明設(shè)備的光學(xué)器件的一個構(gòu)件的第三實施方式的示意性剖視圖,包括示例性的激光射束;
[0021]圖4為本發(fā)明設(shè)備的光學(xué)器件的一個構(gòu)件的第四實施方式的示意性剖視圖,包括示例性的激光射束;
[0022]圖5為第四實施方式的與圖4相應(yīng)的示意性剖視圖,包括較寬的激光射束;
[0023]圖6為本發(fā)明設(shè)備的光學(xué)器件的一個構(gòu)件的第五實施方式的不意性剖視圖,包括示例性的激光射束;
[0024]圖7為本發(fā)明設(shè)備的光學(xué)器件的一個構(gòu)件的第六實施方式的示意性剖視圖,包括示例性的激光射束;
[0025]圖8為均化器件的透視圖;
[0026]圖9為工件上的激光光線的第一強度分布示意圖(I(z)/z);
[0027]圖10為工件上的激光光線的第二強度分布示意圖(I(z)/z);
[0028]圖11為工件上的激光光線的第三強度分布示意圖(I(z)/z);
[0029]圖12為管件的示意性剖視圖,包括局部圖示出的本發(fā)明設(shè)備的第二實施方式;
[0030]圖13為圖12所示出的設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu)的示意圖;
[0031]圖14為工件上的激光光線的第四強度分布示意圖(I(z)/z);
[0032]圖15為線狀強度分布的示例圖。
[0033]在各附圖中,相同的或者功能相同的部分配有相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0034]在圖1所示出的實施方式中,在一個管件I中在其內(nèi)側(cè)面上涂覆有涂層,該涂層例如由粉末狀的材料構(gòu)成。特別是,在此它可以是一種借助高速火焰噴涂涂覆的涂層。特別是這個涂層可以包含Al2O315例如所述涂層可以為數(shù)百微米(ym)厚。
[0035]管件I的內(nèi)側(cè)面上的涂層應(yīng)該由本發(fā)明的設(shè)備進行后處理。這一點特別是可以通過如下方式得以實現(xiàn):涂層被施加激光輻射。因此該涂層能夠部分地熔化并且使涂層的各粉末狀的組成成分可以相互緊固地結(jié)合。
[0036]加工完成的涂層例如可以是防腐層或者耐磨層。管件I可以特別是由金屬構(gòu)成或者包括金屬。
[0037]本發(fā)明的設(shè)備包括一個激光光源16和一個作業(yè)加工頭2,該作業(yè)加工頭可以在管件I的內(nèi)部運動,特別是可以沿著軸向方向運動。僅僅示意性地并且特別是未按比例地示出了激光光源16以及與其相接的光導(dǎo)纖維5,光導(dǎo)纖維同樣是未按比例示出的。在本申請中,所說激光光線應(yīng)該不僅僅被理解為可見光,而是應(yīng)當(dāng)理解為所有種類的激光輻射,諸如還有紅外線輻射或紫外線輻射。
[0038]在所示出的實施例中,作業(yè)加工頭2為此在其外側(cè)面上具有導(dǎo)向輥3,這些導(dǎo)向輥能夠貼靠在管件I的內(nèi)側(cè)面上。作業(yè)加工頭2與一個導(dǎo)管4相連,通過該導(dǎo)管,激光光線可以從一個外部激光光源經(jīng)由光導(dǎo)纖維5被導(dǎo)送給作業(yè)加工頭2。作為可選方案,也可以在作業(yè)加工頭中或上設(shè)置一個激光光源。
[0039]導(dǎo)管4也可以用于使作業(yè)加工頭2穿過管件I運動,特別是將作業(yè)加工頭2往管件I中推入和從管件I中抽出。另外,如果例如待實施的對涂層的后處理應(yīng)該在保護氣體氣氛下實施,則可以將至少一根用于過程氣體的管道引導(dǎo)穿過導(dǎo)管4。從圖1中可以看出噴嘴6,特別是用于噴出過程氣體的環(huán)形噴嘴6。
[0040]在作業(yè)加工頭2中設(shè)置有光學(xué)器件7,這些光學(xué)器件能夠?qū)⒂晒鈱?dǎo)纖維5的端部8射出的激光光線成形并轉(zhuǎn)向到管件I的內(nèi)側(cè)面上。例如,所述光學(xué)器件包括一個特別是在外側(cè)面上鏡反射的、錐形的構(gòu)件9,該構(gòu)件能夠使激光光線如此地向外轉(zhuǎn)向到管件I的內(nèi)側(cè)面上,即在那里產(chǎn)生激光光線的一種環(huán)形的強度分布。該環(huán)形的強度分布能夠通過作業(yè)加工頭2沿軸向方向的運動而順著管件I的內(nèi)側(cè)面運動,因此通過這種方式能夠非常有效地對涂層施加激光光線。
[0041]可以根據(jù)應(yīng)用情況來選擇作業(yè)加工頭2的運動方向以及因此選擇強度分布沿軸向方向的運動方向。那就是說,可以使作業(yè)加工頭2要么向圖1中的右側(cè)運動要么向圖1中的左側(cè)運動。對于運動方向的準則例如可以是:在輻射之前管件I內(nèi)側(cè)面上的涂層是否堅固到足以能夠例如與導(dǎo)向輥3接觸之程度。
[0042]在圖2至圖7中示出了其他一些旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件9,這些構(gòu)件不在它們的外側(cè)面上發(fā)生鏡反射。其中,圖2至圖4和圖6及圖7分別只示出了激光光線10的一部分,該部分偏心地入射并且因此僅僅被轉(zhuǎn)向一個側(cè)面。而圖5示出的是寬的、關(guān)于光軸或者說構(gòu)件9的對稱軸對稱的激光光線10的入射,該激光光線相應(yīng)呈圓形地被徑向向外轉(zhuǎn)向。在圖5中可以從激光光線10的一部分既被向下也被向上轉(zhuǎn)向而看清楚這一點。
[0043]在圖2至圖5所示出的實施例中,入射的激光光線10穿過垂直于激光光線10定向調(diào)準的平面11射入構(gòu)件9中,在另一個面12上經(jīng)過一個內(nèi)部的全反射并穿過另一個面13射出。由于構(gòu)件9的旋轉(zhuǎn)對稱,所以便產(chǎn)生了激光光線10在管件I的內(nèi)側(cè)面上的環(huán)形強度分布。
[0044]在圖2示出的實施例中,激光光線10總共被轉(zhuǎn)向大約75°的角。在圖3至圖5示出的實施例中,激光光線10總共被轉(zhuǎn)向大約90°的角。
[0045]在圖6和圖7示出的實施方式中,激光光線10射入一個相對激光光線10的入射方向傾斜的面11進入到構(gòu)件9中。在圖6示出的實施方式中,激光光線10在無內(nèi)部反射的情況下穿過面13從構(gòu)件9中射出。在圖7示出的實施方式中,激光光線10在另一個面12上經(jīng)過一個內(nèi)部的全反射并穿過面13射出。
[0046]在圖6示出的實施例中,激光光線10總共被轉(zhuǎn)向大約55°的角。在圖7示出的實施例中,激光光線10總共被轉(zhuǎn)向大約90°的角。
[0047]另外,光學(xué)器件7可以包括至少一個均化器件,該均化器件在以獲取環(huán)形強度分布為目標的情況下可以由一個帶有同心或者同軸設(shè)置的透鏡15的透鏡組構(gòu)成(為此參照圖8中的實施例)。這樣的均化器件14可以如此地構(gòu)造,即激光輻射的角分布以一種M形輪廓從它里面射出。在WO 2012/095422A2中介紹了一種類似的透鏡組。
[0048]在圖9至圖11中舉例示出了激光光線10在管件I的內(nèi)側(cè)面上的可能的強度分布
17、18、19。在此,分別向右繪出了軸向方向z,因此該圖示出了激光輻射沿著圓環(huán)的橫向的輪廓。用箭頭20分別表示管件I內(nèi)側(cè)面上強度分布的進給方向。
[0049]利用圖9中示出的強度分布17可以實現(xiàn)對涂層的可控的再加熱。用虛線21表示出示例性的高斯輪廓曲線。強度分布17與該輪廓偏離一個區(qū)域22,該區(qū)域提高了此分布的背面的廓型,因而在最高強度23之后便實現(xiàn)一個較長的再加熱過程。
[0050]利用圖10中示出的強度分布18可以實現(xiàn)對涂層的可控的預(yù)熱。也用虛線21表示出示例性的高斯輪廓曲線。強度分布18與該輪廓偏離一個區(qū)域24,該區(qū)域提高了此分布的正面的廓型,因而在最高強度23之前便實現(xiàn)一個較長的預(yù)熱過程。
[0051]在圖11中示出的強度分布19是所述強度分布17、18的一種示例性的組合。因此,利用在圖11中示出的強度分布19既可以實現(xiàn)對涂層的可控的預(yù)熱、也可以實現(xiàn)對涂層的可控的再加熱。
[0052]由此產(chǎn)生了設(shè)置其他光學(xué)器件的可能性,這些光學(xué)器件能夠產(chǎn)生激光光線在管件I的內(nèi)側(cè)面上的線狀的或者點狀的強度分布。在此情況下,激光光線的線狀的或者點狀的強度分布于是可以通過作業(yè)加工頭2的或者光學(xué)器件的或者管件I的旋轉(zhuǎn)運動沿著圓周方向在管件的內(nèi)側(cè)面上運動。
[0053]在圖12和圖13中示出了這種實施方式的一個實例。圖13示出的是光學(xué)結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中光學(xué)器件7包括一個準直透鏡25、一個優(yōu)選單軸兩級的均化器26、一個反光鏡27和一個傅里葉透鏡28。
[0054]在此可以規(guī)定:由光學(xué)器件7產(chǎn)生激光光線10的線狀的角分布,其中,線的縱方向沿著管件I的徑向方向延伸。另外,相對管件I的軸向方向傾斜例如45°角的反光鏡27能夠?qū)⒓す夤饩€10的線狀強度分布投向示意性示出的管件I的內(nèi)側(cè)面上。在此情況下,反光鏡27可以與均化器26 —起以及在必要時還與其余光學(xué)器件7 —起圍繞軸向方向旋轉(zhuǎn)。
[0055]通過反光鏡27,一種沿著軸向方向Z延伸的線狀強度分布被投向管件I的內(nèi)側(cè)面上,該強度分布通過反光鏡的或者光學(xué)器件7的旋轉(zhuǎn)和作業(yè)加工頭2的進給在管件I的內(nèi)側(cè)面上螺旋狀地運動。圖12示意性地對這個螺旋狀的運動進行了說明,其中,螺旋線為說明清楚起見被拉長,從而在各個被輻射的區(qū)域29之間可以看到未被輻射的區(qū)域30。這個結(jié)構(gòu)僅僅用于說明之目的。實際上,當(dāng)然設(shè)定對管件I的內(nèi)側(cè)面無間隙地或者優(yōu)選重疊地施加激光光線10。
[0056]圖14示例性地示出了激光光線10在管件I的內(nèi)側(cè)面上與z相關(guān)的可能的強度分布31。在此分別向右繪出了軸向方向z,這樣,圖示便表示出激光輻射沿線狀強度分布的縱向的輪廓。用箭頭20再次表示管件I內(nèi)側(cè)面上的強度分布31的進給方向。
[0057]圖14說明了:在線狀強度分布31中,對未經(jīng)加工的材料進行輻射的廓型32與對已經(jīng)被輻射的材料進行照射的廓型33可以構(gòu)造成不同的形式。但是,該構(gòu)造可以具體地與試樣的熱學(xué)特性和線的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。
[0058]圖15再次示出了線狀強度分布31的俯視圖。它示意性地表示出:射束橫截面沿著Z-方向(在圖15中從左向右)的延伸尺寸明顯大于沿著與其垂直方向(在圖15中從上向下)(的延伸尺寸),該方向相應(yīng)于管件I的圓周方向。
[0059]由此,存在著將本發(fā)明的設(shè)備用于對非管狀工件的內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的可能性。另外,也可以利用本發(fā)明的設(shè)備對工件的外側(cè)面進行后處理。
[0060]在此,例如可以在一個圓柱形的、可以是管件也可以是棒材的工件的外側(cè)面上產(chǎn)生激光輻射的一種環(huán)繞的環(huán)形強度分布。該“外部的激光環(huán)”然后可以沿著圓柱形工件的軸向方向運動。
[0061]待加工表面的優(yōu)選實現(xiàn)方式的實例為經(jīng)拋光的和/或經(jīng)研磨的金屬表面。
[0062]在表面加工中或者在涂層后處理中所使用的激光輻射可以具有192nm與10700nm之間的波長。另外,在表面加工中或者在涂層后處理中所使用的激光輻射可以具有300W與300kff之間的功率。另外,在表面加工中或者在涂層后處理中所使用的激光福射可以具有6kff/cm2與1000kW/cm2之間的強度。
[0063]另外,在表面加工中或者在涂層后處理中所使用的激光輻射可以具有在Imm與6000mm之間的沿長軸的線焦點延伸尺寸。另外,在表面加工中或者在涂層后處理中所使用的激光輻射可以具有在50 μ m與5mm之間的沿短軸的線焦點延伸尺寸。
[0064]工件表面與激光射束之間的相對速度大小可以在lmm/s與1000mm/s之間。
[0065]總地來說存在著如下可能性:激光光線的強度分布在該強度分布沿著管件I的軸向方向運動進入的正面具有與在背面不同的廓型形狀。在此,強度分布在所述正面上的廓型形狀可以針對尚未被輻射到的材料加以優(yōu)化,而強度分布在所述背面上的廓型形狀則可以針對已經(jīng)被輻射到的材料加以優(yōu)化。
【權(quán)利要求】
1.用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的設(shè)備,所述工件特別是金屬工件、優(yōu)選管件,該設(shè)備包括: -能夠穿過工件或者在工件外部運動的作業(yè)加工頭(2), -用于將激光光線(10)導(dǎo)送至所述作業(yè)加工頭(2)的光導(dǎo)纖維(5)或者用于在所述作業(yè)加工頭(2)中產(chǎn)生激光光線的器件, -設(shè)置在所述作業(yè)加工頭(2)內(nèi)的光學(xué)器件(7),這些光學(xué)器件能夠?qū)ぜ膬?nèi)側(cè)面或外側(cè)面施加激光光線(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于:所述光學(xué)器件(7)包括按下述方式構(gòu)造的構(gòu)件(9),即激光光線(10)在該構(gòu)件(9)中通過內(nèi)部反射和/或折射被轉(zhuǎn)向,使得該激光光線到達工件的待加工的或者待后處理的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其特征在于:所述構(gòu)件(9)是旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述光學(xué)器件(7)構(gòu)造為,使得它們能夠在特別是構(gòu)造成管件(I)的工件的內(nèi)側(cè)面上或者在特別是圓柱體狀的工件的外側(cè)面上產(chǎn)生激光光線(10)的環(huán)形強度分布。
5.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述光學(xué)器件(7)包括均化器件。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其特征在于:所述均化器件(14)是旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件并且具有特別是帶有同心或者同軸設(shè)置的透鏡(15)的透鏡組。
7.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述光學(xué)器件(7)構(gòu)造為,使得它們能夠在工件的內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面上產(chǎn)生激光光線(10)的線狀強度分布(31),其中,該線狀強度分布(31)能夠特別是沿著特別是圓柱體狀的工件的軸向方向(z)延伸以及在特別是構(gòu)造成管件(I)的工件的內(nèi)側(cè)面上螺旋狀地運動。
8.如權(quán)利要求1至7之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述光學(xué)器件(7)構(gòu)造為,使得激光光線(10)的強度分布在該強度分布運動進入的正面具有與在背面不同的廓型形狀。
9.如權(quán)利要求1至8之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述作業(yè)加工頭(2)能夠沿著軸向方向穿過管件(I)或者在圓柱體狀的工件外部運動。
10.如權(quán)利要求1至9之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述作業(yè)加工頭(2)具有用于排出過程氣體的器件,特別是至少一個噴嘴(6)。
11.如權(quán)利要求1至10之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:該設(shè)備包括至少一個用于產(chǎn)生激光光線(10)的激光光源(16),其中,由所述激光光源(16)發(fā)出的激光光線(10)能夠特別是通過光導(dǎo)纖維(5)被導(dǎo)送至所述作業(yè)加工頭(2)。
12.如權(quán)利要求1至11之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:該設(shè)備包括與所述作業(yè)加工頭(2)連接的導(dǎo)管(4),其中,該導(dǎo)管(4)能夠用于使所述作業(yè)加工頭(2)相對工件運動。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其特征在于:所述光導(dǎo)纖維(5)穿過所述導(dǎo)管(4)延伸。
14.如權(quán)利要求1至13之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述作業(yè)加工頭(2)在其外側(cè)面上具有導(dǎo)向器件,特別是導(dǎo)向輥(3),這些導(dǎo)向輥能夠貼靠在管件I的內(nèi)側(cè)面上。
15.如權(quán)利要求1至14之任一項所述的設(shè)備,其特征在于:所述涂層為熱噴涂的涂層、特別是通過高速火焰噴涂或者等離子噴涂而涂覆的涂層,或者所述涂層為通過噴射、通過濕潤和通過涂抹而涂覆的涂層。
16.用于對工件表面進行加工或者用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面上的涂層進行后處理的方法,所述工件特別是金屬工件、優(yōu)選管件,特別是利用如權(quán)利要求1至15之任一項所述的設(shè)備,其特征在于包括如下方法步驟: -使作業(yè)加工頭(2)優(yōu)選沿著軸向方向穿過工件或者在工件外部運動; -產(chǎn)生激光光線(10)并且由作業(yè)加工頭(2)將該激光光線施加到工件的內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面上用以加工工件表面或者用以對涂層進行后處理。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于:在特別是構(gòu)造成管件(I)的工件的內(nèi)側(cè)面上或者在特別是圓柱體狀的工件的外側(cè)面上產(chǎn)生激光光線(10)的環(huán)形強度分布。
18.用于對工件外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面進行涂層的方法,所述工件特別是金屬工件、優(yōu)選管件,其特征在于包括如下方法步驟: -特別是通過高速火焰噴涂,往工件的內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面上涂覆涂層; -將所述涂層通過如權(quán)利要求16或17之任一項所述的方法進行后處理。
【文檔編號】B23K26/14GK104136163SQ201380011103
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】P·A·哈爾滕, P·布魯恩斯, V·利索特申克, T·米特拉 申請人:Limo專利管理有限及兩合公司