[发明专利]激光去毛刺和倒角的方法和系统

权利要求书

1.一种对在工件的两个横向延伸(transversely extending)的侧面之间限定的具有毛刺的边缘进行激光去毛刺和倒角处理的方法，包括以下步骤：

(a)摆动入射在所述侧面中的一个侧面的表面上的激光束，从而在辐射影响区RAZ内形成所述工件的材料的熔池，所述熔池产生热量，热量被传递至所述具有毛刺的边缘并使毛刺液化，其中所述激光束不被引导超过所述具有毛刺的边缘；以及

(b)平行于所述具有毛刺的边缘并横向于激光束振荡(transversely to the laserbeam oscillation)来移位所述激光束，其中，所述RAZ内的材料的熔池冷却并固化，使得形成使所述边缘倒角的光滑弯曲的表面层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括将所述摆动的激光束聚焦在所述一个侧面的表面上。

3.根据上述权利要求之一所述的方法，还包括控制所述激光束的摆动幅度，使得所述RAZ包括所述具有毛刺的边缘或与所述具有毛刺的边缘接壤。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，还包括控制所述激光束摆动的摆动频率和激光束功率。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，还包括控制沿着所述具有毛刺的边缘的光束位移速度，从而连续地移位摆动的激光束而不中断激光束振荡。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件的材料是金属、金属合金。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件是铝合金轮毂，所述铝合金轮毂设置有多个辐条，所述辐条从毂芯径向地延伸并具有相应的具有毛刺的边缘，所述具有毛刺的边缘各自通过所述摆动的光束被去毛刺和倒角，所述摆动的光束以100mm/sec至300mm/sec范围内的速度移位，在200Hz至2kHz的摆动频率下以在0.5mm至5mm范围中变化的摆动幅度振荡，并且具有在2kW到20kW之间的平均功率。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述摆动幅度被控制为在0.5Wch至1.5Wch内，其中，Wch是指定的倒角宽度。

9.一种用于对工件的具有毛刺的锋利边缘进行去毛刺和倒角处理的系统，所述工件具有至少两个侧面，所述至少两个侧面沿着所述具有毛刺的锋利边缘彼此邻接，所述系统包括：

激光头，被配置为向激光束提供摆动并将摆动的激光束聚焦在所述侧面中的一个侧面的表面上以照射RAZ，振荡的激光束的光能被所述工件的位于所述RAZ内的材料吸收，由此形成材料的熔池，所述熔池产生热量，该热量被传递到所述边缘上的毛刺并使毛刺液化；以及

传动器(actuator)，在横向于(transverse to)摆动平面的方向上沿着所述具有毛刺的边缘支撑和引导所述激光头，熔化材料在所述RAZ中冷却并固化，从而形成使所述边缘倒角的弯曲光滑表面层，其中控制摆动幅度以防止摆动的激光束被引导超出所述边缘。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括固态或CO₂激光源，所述固态或CO₂激光源产生入射在所述激光头上的光束，并且在连续CW、准连续QCW或脉冲制式下操作。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，控制所述摆动幅度，使得所述RAZ位于所述具有毛刺的边缘附近或包括所述具有毛刺的边缘。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述激光束是以在100W和20kW之间变化的平均光束功率产生的。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述激光头配置有光束引导和聚焦光学器件，所述光束引导光学器件用于向所述激光束提供摆动幅度，所述摆动幅度在从100Hz至2KHz的摆动频率下在0.1mm至5mm范围中变化。