[发明专利]利用流体射流引导的复合激光束切割或烧蚀工件的方法和设备

权利要求书

1.一种用于利用脉冲激光束(200)切割或烧蚀工件(310)的特定材料的方法(100)，所述方法(100)包括：

利用至少一个激光源(301，301a)产生(101)所述脉冲激光束(200)，

将加压的流体射流(303)提供到所述工件(310)上，以及

将所述脉冲激光束(200)耦合到朝向所述工件(310)的所述流体射流(303)中，

其中，所述脉冲激光束(200)包括基于所述工件(310)的特定材料选择的至少两种叠加的脉动(201，202)，

其中，第一脉动(201)具有与第二脉动(202)不同的功率和频率。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)适合于切割或烧蚀所述工件(310)的特定材料，以及

所述第二脉动(202)不适合于切割或烧蚀所述工件(310)的特定材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)适合于切割或烧蚀所述工件(310)的特定材料，以及

所述第二脉动(202)适合于使所述工件(310)的特定材料的表面平滑、特别是使通过利用所述第一脉动(201)切割或烧蚀所述特定材料而形成的表面(610)平滑。

4.根据权利要求3所述的方法(100)，其中：

所述第二脉动(202)适合于使作为所述工件(310)的特定材料的均质金属或陶瓷材料的表面平滑到粗糙度轮廓的算术平均值等于或小于0.3μm、特别是等于或小于0.1μm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中：

所述工件(310)的特定材料的厚度为1mm或更大。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，所述方法用于切割或烧蚀所述工件(310)的多于一种的材料，其中：

所述工件(310)包括多个不同的材料层，以及

所述脉冲激光束(200)包括所述工件(310)的每个材料层所选择的至少两种叠加的脉动(201，202)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中：

还基于至少一个参数、特别是基于所述流体射流(303)的宽度和/或压力来选择所述至少两种叠加的脉动(201，202)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)的频率与所述第二脉动(202)的频率具有不同的技术范围，其中，特别地，所述第一脉动(201)的频率在1kHz-40kHz之间，所述第二脉动(202)的频率在60kHz-300kHz之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)和所述第二脉动(202)是同步的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)和所述第二脉动(202)是异步的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法(100)，其中：

所述第一脉动(201)和所述第二脉动(202)中的至少一者包括多个单独子脉冲的突发。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法(100)，其中：

所述工件(310)的特定材料为钴铬镍合金、特别为phynox，或者为铜锌镍合金、或铜基合金、非晶钢，

所述第一脉动(201)的频率为4kHz-8kHz，半高全宽(FWHM)脉冲宽度为90ns-160ns，以及

所述第二脉动(202)的频率为80kHz-120kHz，FWHM脉冲宽度为5ns-20ns。