[发明专利]激光切削系统和激光切削方法

说明书

在这里描述了激光切削系统（10）和方法。一个或者多个系统包括：激光生成构件（102）、光学构件（122）、用于在零件（106）位于支撑件上的情况下保持支撑件的固定装置（104），和控制机构（128），该控制机构（128）用于调节激光生成构件（102）、光学构件（122）和固定装置（104）中的至少一个，使得施加到零件的激光能量与零件材料厚度的比率在沿着切削路径的每一个点处维持在预定的可接受范围内，以在维持支撑件的完整性的同时切穿零件。

技术领域

本公开涉及用于激光切削的系统和方法。

背景技术

已经在很多工业中设计并且利用了激光切削系统。例如，在汽车工业中，激光切削系统用于切削在使用模具、冲压机或者其它形成工具形成的保险杠上的边缘。

一旦形成，保险杆从模具、压机等移除，但是由于模具形成过程经常在边缘周围包括的一些多余的材料。激光切削系统能够用于将这多余的材料从保险杆移除。因此，激光将材料切除并且通过手工抛光或者其它这种方式将部件的边缘抛光，以消除任何尖锐的部分并且大体上将边缘平滑处理。

在某些其它实现中，在模具上形成一种物件(item)并且使用激光将该物件从模具切除。或者，通过冲压或者另一个成型过程在模具上形成一种物件并且该物件利用某种支撑件定位。如果该物件已经得以模制，则模具可以被用作支撑件。然而，切削到支撑材料中对于所述过程是不利的。例如，当利用激光切削时，支撑材料可以与用于形成该物件的材料混合。这能够引起非期望的材料物理特性或者变色，这可能是不理想的。

切削过程自身也能够改变靠近切削路径的材料的特性。不象其它切削技术，激光切削产生足够的热以切削材料并且，同样材料与热的相互作用能够改变它的特性，例如使其更加脆性，这在某些应用中是不期望的。特别地在将以相对高的速度进行切削并且因此使用高能量激光束快速地切穿材料时会产生上述情况。

另外地，在某些实现中被切削的材料的厚度能够改变，并且同样地，切削技术的效力能够减小。例如，如果为了最有效的切削被切削的材料的一部分比用于校准激光的部分更厚，则激光可能并不完全贯穿材料地切削或者材料可能并不那么有效地汽化。

如果材料更薄，则被切削材料的边缘的特性可能以非预期的方式改变。激光还可能贯穿正被切削的物件切削，并且切削到支撑材料中，如上所述，这可能在某些应用中是不期望的。

附图简要说明

图1示意能够在根据本公开的一个或者多个实施例中使用的系统。

图2示意根据本公开的一个或者多个实施例在模具之上应用的一片零件材料。

图3示意根据本公开的一个或者多个实施例的通过使所述一片零件材料形成在模具表面的至少一个部分上而产生的零件。

图4示意根据本公开的一个或者多个实施例的在一部分上的切削路径。

图5示意根据本公开的一个或者多个实施例的从模具正被移除的被切削的部分。

图6示意根据本公开的一个或者多个实施例的能够使用的五轴线移动类型的一个实例。

图7示意根据本公开的一个或者多个实施例的方法。

具体实施方式

在这里描述激光切削系统和方法。例如，一个或者多个系统包括激光生成构件、光学构件、用于在零件定位在支撑件上的情况下保持支撑件的固定装置，和控制机构，该控制机构用于调节激光生成构件、光学构件和固定装置中的至少一个，从而在沿着切削路径的每一个点处施加于零件的激光能量与零件材料厚度的比率维持在预定的可接受范围内，以在维持支撑件的完整性的同时切穿零件。在这里公开了其它的系统和方法。