用于借助激光射束切割工件的方法和激光加工设备与流程

技术特征：
1.一种用于借助激光射束(10)切割工件(1)的方法，所述方法包括：通过射束成形元件(400)将所述激光射束(10)划分为初级射束(10a)和至少一个次级射束(10b)；和使所述初级射束(10a)和所述次级射束(10b)沿着切割路径射入，以便构造切缝(3)，其中，所述次级射束(10b)跟随所述初级射束(10a)，其中，根据至少一个工艺参数调整用于划分所述激光射束(10)的至少一个划分参数，其中，所述至少一个划分参数包括：所述次级射束(10b)的数量、所述初级射束(10a)的和/或所述次级射束(10b)的焦点位置、所述初级射束(10a)的和/或所述次级射束(10b)的焦点直径、所述初级射束(10a)的和/或所述次级射束(10b)的功率、所述初级射束(10a)与所述至少一个次级射束(10b)之间的功率分布、和所述初级射束(10a)与所述至少一个次级射束(10b)之间的间距。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据下述工艺参数中的至少一个工艺参数调整所述划分参数中的至少一个划分参数：切割速度(s)、与所述工件(1)的间距、喷嘴类型、喷嘴几何形状、喷嘴开口直径、未被划分的激光射束(10)的射束参数乘积、所述未被划分的激光射束(10)的发散角、光导线缆的纤维直径、所述未被划分的激光射束(10)的激光功率、所述未被划分的激光射束(10)的脉冲开启时间、所述未被划分的激光射束(10)的脉冲关闭时间、所述未被划分的激光射束(10)的脉冲峰值功率、所述工件(1)的材料强度、所述工件(1)的材料类型或者材料、使所述初级射束(10a)和所述次级射束(10b)射入的激光加工设备的光学系统(110，120)的成像比例、所述未被划分的激光射束(10)的焦点位置、所述未被划分的激光射束(10)的焦点直径、在所述切割前沿(2)上的局部入射角(θ)、工艺气体、工艺气体类型、工艺气体压力、切割深度、和如下最大切割深度：自所述最大切割深度起在所述切割面上形成不规则的沟槽(4)。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述射束成形元件(400)是折射光学元件和/或非偏振的折射光学元件。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述至少一个划分参数的调整通过所述射束成形元件(400)的运动实现。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述射束成形元件(400)能够打开且能够关闭将所述激光射束(10)划分为所述初级射束(10a)和所述至少一个次级射束(10b)的所述划分。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述射束成形元件(400)能够从所述激光射束(10)的射束路径中运动出来并且能够运动进入到所述激光射束(10)的射束路径中。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述射束成形元件(400)包括至少一个光折射板(400
‘
)，所述至少一个光折射板布置在所述激光射束(10)的部分横截面中，其中，所述初级射束(10a)不穿过所述至少一个光折射板(400
‘
)，其中，所述至少一个次级射束(10b)沿着传播方向穿过所述至少一个光折射板(400
‘
)。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述射束成形元件(400)包括至少一个光折射楔形板(400
‘
)。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述楔形板(400
‘
)的楔角(α)在0.001rad至
0.1rad的范围中、优选在0.001rad至0.01rad或者0.0015rad至0.00567rad的范围中。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述射束成形元件(400)包括至少一个光折射板，所述至少一个光折射板在至少一个光学面上具有相对于入射的激光射束(10)的射束平面(s)的倾斜角(β)，其中，在-0.9rad至0.9rad的范围内、优选在-0.27rad至0.27rad的范围内调整所述倾斜角(β)。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在0.05mm至4mm的范围内、优选在0.225mm至0.85mm的范围内调整所述至少一个次级射束(10b)的激光光斑(10s)与所述初级射束(10a)的激光光斑(10p)之间的、沿着切割方向的间距(d)。12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在0.1至0.9的范围内、优选在0.2至0.8的范围内调整所述初级射束(10a)相对于所述初级射束(10a)和所述至少一个次级射束(10b)的总功率(p
ges
)的功率份额(p1/p
ges
)。13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述工件(1)是金属工件(1)，尤其由钢合金、铝合金、铜合金和/或黄铜合金制成。14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法是用于激光熔融切割的方法和/或用于激光烧蚀切割的方法。15.一种用于借助激光射束(10)切割工件(1)的激光加工设备，所述激光加工设备包括：激光加工头，所述激光加工头用于使初级射束(10a)和至少一个次级射束(10b)沿着切割路径射入，以便构造切缝(3)，其中，所述激光加工头具有射束成形元件(400)，所述射束成形元件用于将所述激光射束(10)划分为所述初级射束(10a)和所述至少一个次级射束(10b)；和控制单元(300)，所述控制单元设置用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于借助激光射束切割工件的方法，所述方法包括：通过射束成形元件将所述激光射束划分为初级射束和至少一个次级射束；和使所述初级射束和所述次级射束沿着切割路径射入，以便构造切缝，其中，所述次级射束跟随所述初级射束，其中，根据至少一个工艺参数调整下述划分参数中的至少一个划分参数，所述划分参数包括：所述次级射束的数量、所述初级射束的和/或所述次级射束的焦点位置、所述初级射束的和/或所述次级射束的焦点直径、所述初级射束与所述至少一个次级射束之间的功率分布和所述初级射束与所述至少一个次级射束之间的间距；以及涉及一种激光加工设备，该激光加工设备具有用于实施该方法的控制单元。激光加工设备具有用于实施该方法的控制单元。激光加工设备具有用于实施该方法的控制单元。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：普雷茨特两合公司
技术研发日：2022.08.09
技术公布日：2023/2/17