[发明专利]用于丝化非面平行形状的工件的方法和装置以及通过丝化产生的工件

权利要求书

1.一种用于丝化非传导性工件的方法，该工件具有在空间上变化的厚度和/或具有边界面，该边界面具有半径在0.1μm和10m之间的曲率，该方法包括以下步骤：

提供所述非传导性工件；

预定义所述工件中的丝区的走向线；

提供具有激光的激光加工装置，所述激光构造为短脉冲或者超短脉冲激光，并且发出波长在所述工件的透明范围中的激光辐射；

确定所述工件的特征,所述特征选自由厚度、表面轮廓、散射中心及其组合组成的组；

使激光辐射以作为单脉冲的激光脉冲的形式或者以连发脉冲的形式作用到所述工件上，使得所述激光脉冲在所述工件中产生丝；

沿着所述走向线，使所述激光辐射与所述工件相对于彼此运动；以及

重复作用和运动步骤，使得在所述丝区中产生具有定义的开始点和终点的丝，在所述丝的终点处确定散射中心的位置：

在所述工件的不同高度段中产生丝，使得所述丝在激光辐射的方向上彼此上下布置，并且

其中，所述确定步骤包括计算出在激光光束的射入点处的局部的曲率或者局部的切线，并且基于此确定表面法线向量的方向。

2.根据权利要求1中所述的方法，其中所述工件的厚度在0.5mm与20mm之间。

3.根据权利要求1中所述的方法，其中所述确定步骤包括使用选自由共焦光学测量、激光三角测量、光线截面方法、光学相干断层扫描和平面干涉测量方法组成的组中的技术来确定所述表面轮廓。

4.根据权利要求1中所述的方法，其中所述运动步骤包括使所述激光光束的射入点运动和/或使所述工件运动。

5.根据权利要求1中所述的方法，其中首先产生更靠近所述工件的背离所述激光辐射的所述边界面的丝。

6.一种用于丝化非传导性工件的方法，该工件具有在空间上变化的厚度和/或具有边界面，该边界面具有半径在0.1μm和10m之间的曲率，该方法包括以下步骤：

提供所述非传导性工件；

预定义所述工件中的丝区的走向线；

提供具有激光的激光加工装置，所述激光构造为短脉冲或者超短脉冲激光，并且发出波长在所述工件的透明范围中的激光辐射；

确定所述工件的特征,所述特征是散射中心；

使激光辐射以作为单脉冲的激光脉冲的形式或者以连发脉冲的形式作用到所述工件上，使得所述激光脉冲在所述工件中产生丝；

沿着所述走向线，使所述激光辐射与所述工件相对于彼此运动；以及

重复作用和运动步骤，使得在所述丝区中产生具有定义的开始点和终点的丝，其中关于相对于所述特征的位置和取向来定义每个开始点，

其中在所述工件的不同高度段中产生丝，使得所述丝在激光辐射的方向上彼此上下布置，并且

其中首先产生的丝的一个开始点是后产生的丝的一个终点。

7.根据权利要求1中所述的方法，还包括重复作用和运动步骤，使得所述丝从一个边界面延伸到对置的一个边界面，以便穿透所述工件以及制造带有孔的表面。

8.根据权利要求1中所述的方法，其中所述丝形成为管状空腔，使得所述管状空腔的长度大于所述管状空腔的直径，并且其中所述工件在所述丝区中的、包围所述丝的区域具有比位于所述丝区之外的区域更大的密度。

9.根据权利要求1中所述的方法，其中所述作用步骤包括在所述工件中由所述工件中的完全的等离子体的形成和/或等离子体爆炸形成空腔。

10.根据权利要求1中所述的方法，还包括调整所述激光光束的形状，使得在所述激光脉冲期间所述激光辐射以线聚焦的形式被聚焦，其中所述线聚焦的特征在于高光线强度的通道，所述通道具有10mm或者更小的长度以及10μm或者更小的直径。