[发明专利]用于激光可透过的工件的表面结构化的方法和激光加工机

权利要求书

1.一种用于借助呈UKP激光脉冲（5）形式的脉冲激光束（3）在激光可透过的工件（2）上产生可重复的稳定的、露出的表面结构（10）的方法，其中，至少一个UKP激光脉冲（5）穿过工件表面（11）被聚焦到激光可透过的工件（2）中，以便在工件内部通过加热焦点体积来熔化改型部（12），并且其中，所述至少一个UKP激光脉冲（5）的脉冲参数和激光焦点在所述工件（2）中的深度这样地选择，使得熔化的改型部（12）的最上部刚好接触所述工件表面（11），并且所述工件表面（11）由于所述熔化的改型部（12）的材料热膨胀而向外拱曲成可重复的稳定的、露出的凸形表面结构（10）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个UKP激光脉冲（5）穿过所述工件表面（11）被聚焦到所述激光可透过的工件（2）中，以便在所述工件内部通过逐步加热所述焦点体积来熔化改型部（12），并且所述多个UKP激光脉冲（5）的脉冲参数和所述激光焦点在所述工件（2）中的深度这样地选择，使得所述熔化的改型部（12）的最上部刚好接触所述工件表面（11），并且所述工件表面（11）由于所述熔化的改型部（12）的材料热膨胀而向外拱曲成可重复的稳定的、露出的凸形表面结构（10）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个UKP激光脉冲（5）具有恒定的脉冲间隔。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脉冲间隔为最大100 ns。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个UKP激光脉冲（5）以激光脉冲串（13）的形式被聚焦到所述工件（2）中，其中，分别形成一个激光脉冲串（13）的所述UKP激光脉冲（5）具有比在两个激光脉冲串（13）之间的脉冲串间隔更小的脉冲间隔。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述激光脉冲串（13）具有最多10个UKP激光脉冲（5），所述UKP激光脉冲具有最大100 ns的脉冲间隔。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述脉冲串重复率在10 kHz至10 MHz之间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述UKP激光脉冲（5）具有0.1μJ至100μJ之间的脉冲能量。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，聚焦到所述工件（2）中的脉冲激光束（3）的射束横截面相应于所述表面结构（10）的所希望的横截面成型。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲激光束（3）具有点状或高斯状的激光焦点或者具有垂直于射束轴线延伸的、线形的激光焦点，以便在所述工件内部熔化具有球形上侧的、在纵向截面中为液滴状的改型部（12）。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了产生线形的表面结构（10），使所述脉冲激光束（3）在所述工件（2）上方运动并且由此使所述激光焦点穿过所述工件内部运动。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述工件表面（11）的不同位置处分别以相同的、固定预给定的脉冲参数产生相同的表面结构（10）。

13.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，在产生表面结构（10）时，在多个UKP激光脉冲（5）之间测量所述工件表面（11），并且一旦达到相应于所希望的表面结构（10）的拱曲高度（h），就关断所述脉冲激光束（3）或使该脉冲激光束继续运动。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述UKP激光脉冲（5）具有小于50 ps的脉冲持续时间。