[发明专利]不形成毛刺的激光钻孔

说明书

技术领域

本发明涉及部件的激光钻孔。

背景技术

现有技术使用激光器产生孔。使用激光器时产生冲击（Perkussieren）和旋切打孔（Trepanieren）。特别是在金属基底上产生孔时，由于基底材料的汽化而导致在孔出口上形成毛刺，即使表面具有表面保护。

这些毛刺必须通过附加的开支例如借助研磨去除。这一点费时并会导致损坏可能存在的涂层。

发明内容

因此本发明的目的在于解决上述问题。

该目的通过按权利要求1所述的方法得以实现。

附图说明

从属权利要求中列举了其它优选的措施，它们能够进行任意的相互组合，以获得其它的优点。其中：

图1、2、3、4示出按本发明方法的步骤；

图5示出涡轮叶片；

图6示出超级合金的列表；

图7、8示出不同的激光方法。

附图和说明书仅示出本发明的实施例。

具体实施方式

图7示出部件的基底4，所述基底借助激光射束7进行加工。在此焦点优选处于基底4的表面5的下面并且所述基底或部件的材料被气化，如通过箭头所示。激光射束在此不在平面的内部运动（冲击法）、必要时垂直于表面8运动。

在另一种激光方法也即旋切打孔（图8）中，沿着要制造的孔10所期望的形状引导激光射束7。

图1示出按本发明的方法的第一步骤。

借助冲击法产生中间孔10'，优选是盲孔，直至达到确定的深度，优选达到孔10的最终钻孔深度的至少40%，完全优选达到至少60%，优选达到90%或者说95%。

在此所述中间孔10'的横截面或直径小于所要制造的孔10的最终直径。所述中间孔10'的直径优选比最终直径小至少10%。其优选为最终直径的40% - 60%。用于制造中间孔10'的能量能够较小地选择并且优选能够调整激光射束向材料内的散焦。

在制造盲孔的过程中，在盲孔10'的端部保留了剩余部分16。

在进一步的步骤中，优选在不改变孔10'的横截面或直径的情况下，通过冲击法并优选利用更高的能量（至少高20%）在最佳焦点中进行穿孔（图2）。这样就产生了过渡贯通孔10''。

作为选择在第三步骤中，所述过渡贯通孔10''能够通过旋切打孔法预抛光并产生抛光孔10'''（图3）。

所述盲孔10'或过渡贯通孔10''的半径优选总计为所要制造的孔10的最终半径或横截面的50%。

在最后的步骤中，所述孔10最终通过旋切打孔法由过渡贯通孔10''或预抛光的孔10'''制造并且调整为所期望的最终直径19（图4）。

通过预冲击以及通过接下来的旋切打孔过程将毛刺最小化或者说避免毛刺。

特别是对于不同的激光方法（旋切打孔、冲击）能够使用一个或多个激光器。

图5以透视视图示出了沿纵向轴线121延伸的流体机的工作叶片120或导向叶片130。

所述流体机可以是飞机或发电站用于产生电的燃气蜗轮机、蒸汽轮机或压缩机。

所述叶片120、130沿纵向轴线121依次具有固定区域400、与其相邻的叶片平台403以及叶片板406和叶片尖部415。

作为导向叶片130的叶片130在其叶片尖部415上能够具有另一个平台（未示出）。

在固定区域400中形成叶片根部183，所述叶片根部用于将工作叶片120、130固定在轴上或者盘上（未示出）。所述叶片根部183例如设计成锤头。所述叶片根部183也可以设计成圣诞树或燕尾槽形状的根部。所述叶片120、130为流经所述叶片板406的介质具有流入棱边409以及流出棱边412。

对于传统的叶片120、130，在叶片120、130的所有区域400、403、406内例如使用实心金属材料、特别是超级合金。这种超级合金例如由EP 1 204 776 B1、EP 1 306 454、EP 1 319 729 A1、WO 99/67435或 WO 00/44949公开。叶片120、130在此能够通过也借助定向凝固的铸造法、通过锻造法、通过铣削法或这些方法的组合制成。