[发明专利]以不同角度进行的多次激光加工

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于激光钻孔的方法，其中，激光多次地在待加工的表面上横越，并且在此调整不同的角度。

背景技术

在很多构件中，尤其在铸造构件中，必须后续地产生如凹槽或者贯通孔的去除部。尤其在具有用于冷却的薄膜冷却孔的涡轮机构件中，在制造构件后后续地加入孔。用于高温应用的这样的涡轮机构件或者普通构件经常还具有例如金属层和/或陶瓷外层的层。那么，必须穿过基体(铸件)的层产生薄膜冷却孔。同样地，在使用之后再磨光这样的覆层构件并且设置新层，其中，将贯通孔在内部一起覆层(向下覆层，coat down)，然后这必须移除。在此，利用耗费的仪器和方法多样化地工作。

发明内容

因此，本发明的目的是，阐明一种方法，该方法可以快速地且低成本地执行。

EP 1 681 128 A1中示出一种激光钻孔方法，其中，将薄膜冷却孔的扩散部制造成蛇曲形。

通过根据本发明的方法来实现该目的。本发明提供一种用于激光加工的方法，其中，激光束在待加工的面上多次地横越，并且其中，在下一次在待加工的所述面上横越时，所述激光束的相对钻孔轴线的倾斜角不同于在第一次横越所述面时的相对所述钻孔轴线的倾斜角。

在下文中列出了其他有利的措施，所述措施可以任意地彼此组合，以便实现其他优点。

附图说明

其中：

图1、2、3示出以不同视角的薄膜冷却孔的视图；

图4-11示出激光钻孔方法的方法步骤；

图12示出涡轮机叶片；

图13示出燃烧室；

图14示出燃气轮机；

图15示出超合金列表。

附图和描述仅呈示出本发明的实施例。

具体实施方式

图1示出具有孔7的构件1。构件1由基体4(例如铸件或者DX型或者SX型构件)构成。基体4可以是金属的和/或陶瓷的。尤其在涡轮机构件中，例如汽轮机或燃气轮机100(图14)还有飞机涡轮机的涡轮机转子叶片120或涡轮机导向叶片130(图12)、热屏蔽元件155(图13)以及其他壳体部件中，基体4由镍基、钴基或者铁基的超合金构成(图15)。在用于飞机的涡轮机叶片中，基体4例如由钛或者钛基合金构成。

基体4具有孔7，所述孔例如是贯通孔。但也可以是盲孔。孔7由下部区域10和上部区域13组成，所述下部区域始于构件1的内侧并且例如对称地(例如圆形地、椭圆形地或者矩形地)构成，所述上部区域必要时构造为在基体4的外表面14上的扩散部13。扩散部13的横截面相对于孔7的下部区域10的加宽。

孔7例如是薄膜冷却孔。特别地，因为不平整性产生不期望的湍流、转向，所以扩散部13的即在孔7的上部区域中的内置的表面12应该是光滑的，以便使得尤其是冷却介质的介质能够从孔7中流出。对在孔7的下部区域10中的孔表面的质量提出明显较低的要求，因为由此仅很小地影响入流性能。

图2示出构件1，所述构件构成为层系统。在基体4上存在至少一个层16。这例如可以是MCrAlX类型的金属合金，其中，M代表铁、钴或镍中的至少一种元素。X代表钇和/或至少一种稀土元素。层16也可以是陶瓷的。在MCrAIX层上还可以存在另一个层(未示出)，例如陶瓷层，尤其是绝热层。绝热层例如是完全或者部分稳定的氧化锆层，尤其是EB-PVD层(电子束物理气相沉积层)或者等离子喷涂(APS(大气等离子喷涂)、LPPS(低压等离子喷涂)、VPS(真空等离子喷涂))层、HVOF(高速火焰喷涂)层或者CGS(冷喷，cold gas spraying)层。在该层系统1中同样引入具有下部区域10和扩散部13的孔7。用于制造孔7的当前实施方案适用于具有和不具有层16的基体4。

图3示出孔7的俯视图。下部区域10可以通过切削的制造方法制成。相反地，这在扩散部13中不可行，或者仅以非常大的耗费可行。

孔7也可以成锐角地延伸至构件1的表面14。

图4示出面29的去除过程(加工)的开始。待加工的面29具有后边缘32和带有两个侧23、26(X方向)的对置的端侧35(Y方向)。这类似地适用于三角形的、多角形的或者圆形的面。

在去除过程开始时，激光束20优选居中地在待加工的面29的后边缘32上优选定中心，并且优选在去除平面上方散焦。