專(zhuān)利名稱(chēng):在使用不同的激光器位置的條件下加工孔的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于加工孔的方法,其中激光器相對(duì)于基底的角度位置在加工期 間不連續(xù)地變化。
背景技術(shù):
已知利用激光在基底中加工孔,其中激光器在表面上移動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知,用于加工具有側(cè)邊的限制側(cè)面的孔的方法。在US 6, 420, 677 中描述了一種用于在渦輪葉片中激光支持地形成冷卻空氣孔的方法。在此規(guī)定,在渦輪葉 片的表面上給出激光脈沖序列,其中部分渦輪材料被蒸發(fā),由此形成沿著ζ軸的孔。激光射 束在加工期間以+/-10-20°的角度相對(duì)于ζ軸傾斜地射到葉片表面上。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是,給出一種上述形式的方法,其中不產(chǎn)生由于與孔交互作用 造成的孔側(cè)面損傷。這個(gè)目的通過(guò)權(quán)利要求1或2所述的方法得以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的按照本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn),在多個(gè)加工步驟中分別構(gòu)成孔的部分體積。在從屬權(quán)利要求中描述其它有利的措施,它們可以任意相互組合,用于實(shí)現(xiàn)其它 優(yōu)點(diǎn)。因此本發(fā)明的基本思想是,將要被加工的孔的總體積分成部分體積并且在各個(gè)加 工步驟中構(gòu)成它們。首先產(chǎn)生內(nèi)部部分。保留剩余部分,用于形成孔的擴(kuò)散部。通過(guò)以激 光射束分別掃描孔的側(cè)面,去除這個(gè)剩余部分自身的單個(gè)部分體積的部件材料。優(yōu)選這樣對(duì)準(zhǔn)激光射束,使它與掃描的側(cè)面形成大于8°的角度。因?yàn)榧す馍涫诩庸た灼陂g不靠近并平行于已經(jīng)構(gòu)成的孔側(cè)面地對(duì)準(zhǔn)部件表面, 因此排除了在激光射束與側(cè)面之間的不允許的交互作用。此外允許將孔的總體積分成多個(gè) 構(gòu)成復(fù)雜的孔幾何形狀的部分體積。按照本發(fā)明的另一方案規(guī)定,這樣對(duì)準(zhǔn)激光射束,使它與掃描的側(cè)面形成大于 10°且小于90°、優(yōu)選大于15°小于80°且特別優(yōu)選大于20°小于60°的角度。尤其優(yōu) 選9°的角度。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中規(guī)定,使用脈沖式的激光射束對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)的部件表面。在此 可以使用具有變化的脈沖寬度的激光射束。脈沖寬度可以位于50ns至800ns的范圍,優(yōu)選 70ns至600ns且尤其200ns至500ns。特別優(yōu)選400ns的脈沖寬度。通過(guò)這種脈沖式的激 光射束可以特別快速地蒸發(fā)部件材料。這一點(diǎn)對(duì)于加工擴(kuò)散部是特別有利的。以有利的方式,使用頻率在20kHz至40kHz、優(yōu)選25kHz至35kHz且尤其28kHz至 32kHz的激光射束對(duì)準(zhǔn)部件表面。這一點(diǎn)對(duì)于加工擴(kuò)散部是特別有利的。本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案規(guī)定,在渦輪部件、尤其在渦輪葉片中加工孔。所述孔尤其 可以是完整的冷卻空氣孔或冷卻空氣孔的擴(kuò)散孔。
附圖中圖1示出待加工的薄膜冷卻孔,圖2-9簡(jiǎn)示出本方法的過(guò)程,圖10示出燃?xì)鉁u輪機(jī),圖11示出渦輪葉片,圖12示出超合金的列表。描述和附圖只是本發(fā)明的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出基底4內(nèi)的孔1?;?尤其對(duì)于渦輪部件如渦輪葉片120、130是 按照?qǐng)D12的鎳基或鈷基超合金???是通孔(不是盲孔)。借助于薄膜冷卻孔,不受發(fā)明思想限制地解釋本發(fā)明。薄膜冷卻孔1在熱燃?xì)獾囊缌鞣较?上溢流。來(lái)自薄膜冷卻孔1的冷卻介質(zhì)的流 出方向8與溢流方向9相互間形成銳角。薄膜冷卻孔1具有至少兩個(gè)不同構(gòu)造的區(qū)段7、10,尤其是薄膜冷卻孔1只具有兩 個(gè)區(qū)段7、10。第一區(qū)段是內(nèi)部部分7,它在橫截面上優(yōu)選圓柱形或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)地構(gòu)成,或者優(yōu) 選在流出方向8上具有至少恒定的橫截面。從基底4的外表面12以下的特定深度直到基底4的表面12,薄膜冷卻孔1的橫截 面比內(nèi)部部分7明顯加寬。這是擴(kuò)散部10。在薄膜冷卻孔1的左邊的側(cè)面17a的拐點(diǎn)14 (它是從擴(kuò)散部10到內(nèi)部部分7相 互間的過(guò)渡)上,內(nèi)表面17a上的垂線19在基底4中在表面12上與對(duì)置的區(qū)段15相交。在圖2-9中簡(jiǎn)示出用于加工孔1的方法過(guò)程。下面使用激光器22示例地作為加工機(jī)器。本方法通過(guò)制備基底4開(kāi)始(圖2),然后通過(guò)激光器22或電子射線源在第一角度 位置(I)、優(yōu)選激光器位置(I)加工基底。通過(guò)激光射束25的中心線和圍繞薄膜冷卻孔1 的表面12定義角度位置I、II、III的角度。在此從表面12直到基底4的對(duì)置的內(nèi)表面13加工內(nèi)部部分7 (在渦輪葉片中在 空心空間內(nèi))(圖3)。在此激光器22優(yōu)選不必移動(dòng)。同時(shí)在要被加工的孔1內(nèi)保留剩余部 分16,用于制成擴(kuò)散部10(圖3)。完成內(nèi)部部分7的加工。在另一步驟(圖4)和第二激光器位置II (它與第一激光器位置I不同)中,作為 還要去除的用于擴(kuò)散部10的剩余部分16的第一區(qū)段,去除所述剩余部分16的第一部分體 積,左邊的部分體積28 (圖6-9)。在此激光器22的角度位置已經(jīng)相對(duì)于側(cè)面表面變化到不 同于角度位置I的角度位置II。激光器22移動(dòng)到角度位置II,優(yōu)選在剩余部分16的右邊的側(cè)面17b上,直到露出 擴(kuò)散部10的左邊的側(cè)面17a。激光器22的移動(dòng)沒(méi)有其他角度位置。在這里II優(yōu)選也使用與第一激光器位置I不同的激光參數(shù)如脈沖長(zhǎng)度。但是還保留剩余部分16的第二部分體積18,右邊的部分體積18,它在激光器位置II不能加工,因?yàn)榉駝t將去除尖部15 (圖1)。因此在最后的方法步驟(圖5)中,將激光器22帶到變化的第三位置III,用于去 除右邊的部分體積18,由此得到按照?qǐng)D1的薄膜冷卻孔。激光器22的角度位置III與位置 II、尤其也與角度位置I不同。激光器22的角度位置I、II、III優(yōu)選對(duì)應(yīng)于分步驟。所述加工和所述激光器22的激光器位置I、II、III相對(duì)于基底4的變化,由這個(gè) 事實(shí)引起,即當(dāng)平行于激光射束方向加工切削面時(shí),不能使用激光器22,因?yàn)榧す馍涫F具 有10°的散射,其中加工射線錐不允許與要被加工的部位的最終輪廓相切。所述復(fù)雜的方法步驟(可能有不同的激光器、不同長(zhǎng)度的激光脈沖、不同的激光 切削方式和不同的激光器位置),與只在II和III中唯一的中間位置或只在位置I中使用 激光器相比,得到特別好的效果。對(duì)于薄膜冷卻孔1的整個(gè)加工優(yōu)選只使用一個(gè)激光器22。但是當(dāng)需要時(shí),尤其對(duì)于加工擴(kuò)散部10,也優(yōu)選使用兩個(gè)激光器,其中對(duì)于第二激 光器優(yōu)選使用不同參數(shù),由此使激光器22具有不同的功率特征(功率、脈沖持續(xù)時(shí)間、頻
率. . . ) 。在此尤其規(guī)定,這樣對(duì)準(zhǔn)激光射束,使它與掃描的側(cè)面形成大于10°且小于 90°、優(yōu)選大于15°小于80°且特別優(yōu)選大于20°小于60°的角度。尤其優(yōu)選9°的角度。在改進(jìn)方案中規(guī)定,使用脈沖式的激光射束。在此可以使用具有變化的脈沖寬 度的激光射束。脈沖寬度的范圍位于50ns至800ns,優(yōu)選70ns至600ns且尤其200ns至 500ns。特別優(yōu)選400ns的脈沖寬度。通過(guò)這種脈沖式的激光射束可以特別快速地蒸發(fā)部 件材料。這一點(diǎn)對(duì)于加工擴(kuò)散部10,即在角度位置II、III中是特別有利的。這些脈沖寬 度優(yōu)選不在角度位置I中使用。以有利的方式也可以,使用具有20kHz至40kHz、優(yōu)選25kHz至35kHz且尤其28kHz 至32kHz頻率的激光射束對(duì)準(zhǔn)部件表面。這一點(diǎn)對(duì)于加工擴(kuò)散部10、即在角度位置II,II 中是特別有利的。這些頻率優(yōu)選不在角度位置I中使用。圖6示出按照?qǐng)D3的剩余部分16,其中要被去除的剩余部分16通過(guò)右邊和左邊的 側(cè)面限制的側(cè)面17a和17b以虛線表示。同樣以虛線使要被去除的剩余部分16的總體積 分成左邊的部分體積28和右邊的部分體積18。在圖7中示出左邊的部分體積28的加工,在圖8中示出右邊的部分體積18的加 工。為了在第一加工步驟中去除所述剩余部分16的左邊的部分體積28,激光射束25由激 光器22射到部件表面上。在此使激光器22這樣對(duì)準(zhǔn),使激光射束25與側(cè)面17a形成優(yōu)選 大于5°的角度,并且首先射到左邊的部分體積13的直接鄰接左邊的側(cè)面17的部位,在那 里它蒸發(fā)部分部件材料。所述激光射束25這樣長(zhǎng)時(shí)間地對(duì)準(zhǔn)部件表面,直到它達(dá)到左邊的側(cè)面17a。然后 使激光器22在圖面中向右運(yùn)動(dòng),由此使激光射束25碰到還在部分體積13中存在的部件材 料,部件材料再被蒸發(fā)直到左邊的側(cè)面17a。通過(guò)這種方式以激光射束25掃描部分體積13 的整個(gè)側(cè)面17a。在通過(guò)這種方式加工完剩余部分16的整個(gè)部分體積28以后,使激光器22逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)并這樣對(duì)準(zhǔn),使激光射束25與右邊的側(cè)面17b形成大于8°的角度,并且首先碰 到右邊的部分體積18的直接鄰接右邊的側(cè)面17b的部位,在那里激光射束蒸發(fā)部分部件材 料。接著以所述的方法通過(guò)激光射束25掃描右邊的側(cè)面17b,用于也去除右邊的部分體積 18(圖 8)。在去除所述剩余部分16期間,在激光射束25與薄膜冷卻孔1之間沒(méi)有不允許的 交互作用。因此排除損傷薄膜冷卻孔1的側(cè)面。圖9以示意圖示出圖2的剩余部分16,其中在這里表示可選擇的孔幾何形狀,它通 過(guò)側(cè)面的限制側(cè)面17a和17b定義。在這個(gè)可選擇的孔形狀中,部分體積28和18上下地 設(shè)置,其中部分體積18優(yōu)選以尖部鄰接部件1的外表面12。以所述的方式完成可選擇的去除。 如果在基底4上存在優(yōu)選MCrAlY形式的金屬粘附劑層和/或在MCrAlY層或基底 4上存在陶瓷層時(shí),也可以如上所述實(shí)現(xiàn)薄膜冷卻孔。圖10以縱向局部截面圖示例地示出渦輪機(jī)100。該渦輪機(jī)100在內(nèi)部具有圍繞旋 轉(zhuǎn)軸線102旋轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)子103,具有軸101,它也稱(chēng)為渦輪轉(zhuǎn)子。沿著轉(zhuǎn)子103相繼有抽 吸外殼104、壓縮機(jī)105、例如復(fù)曲面形的燃燒室110、尤其環(huán)形燃燒室(具有多個(gè)同軸設(shè)置 的燃燒器107)、渦輪108和排氣外殼109。環(huán)形燃燒室110與例如環(huán)形的熱燃?xì)馔ǖ?11 連通。在那里例如四個(gè)串聯(lián)的渦輪級(jí)112形成渦輪108。每個(gè)渦輪級(jí)112例如由兩個(gè)葉片 環(huán)形成。在工作介質(zhì)113的流動(dòng)方向上看去,在熱燃?xì)馔ǖ?11中接著導(dǎo)向葉片列115設(shè) 有由工作葉片120形成的列125。在此導(dǎo)向葉片130固定在定子143的內(nèi)殼體138上,而列125的工作葉片120例 如利用渦輪盤(pán)133安置在轉(zhuǎn)子103上。在轉(zhuǎn)子103上耦聯(lián)發(fā)電機(jī)或工作機(jī)(未示出)。在渦輪機(jī)100的運(yùn)行期間,由壓縮機(jī)105通過(guò)抽吸外殼104抽吸并壓縮空氣135。 在壓縮機(jī)105的渦輪機(jī)側(cè)端部上制備的壓縮空氣導(dǎo)引到燃燒器107并且在那里與燃燒介質(zhì) 混合。然后使混合物在形成工作介質(zhì)113的條件下在燃燒室110內(nèi)燃燒。從那里工作介質(zhì) 113沿著熱燃?xì)馔ǖ?11在導(dǎo)向葉片130和工作葉片120旁邊流過(guò)。在工作葉片120上,工 作介質(zhì)113脈沖傳遞地膨脹,由此使工作葉片120驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子103并且轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)耦聯(lián)在其上 的工作機(jī)。處于熱工作介質(zhì)113下的部件在燃?xì)鉁u輪機(jī)100的運(yùn)行期間處于熱負(fù)荷下。在工 作介質(zhì)113的流動(dòng)方向上看去的第一渦輪級(jí)112的導(dǎo)向葉片130和工作葉片120,除了涂覆 環(huán)形燃燒室110的熱護(hù)板元件以外承受最大的熱負(fù)荷。為了承受在那里存在的溫度,可以 利用冷卻介質(zhì)冷卻它們。同樣可以使部件基底具有定向的結(jié)構(gòu),即它們是單晶體的(SX-結(jié) 構(gòu))或只具有縱向定向的晶粒(DS-結(jié)構(gòu))。作為部件材料、尤其是渦輪葉片120、130的材料 和燃燒室110的部件的材料,例如使用鐵基、鎳基或鈷基超合金。例如由EP 1 204776 Bi、 EP 1 306 454, EP 1 319 729 AUffO 99/67435 或 W000/44949 已知這些超合金。葉片120、130同樣可以是防腐覆層(MCrAlX ;M是鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)中的至 少一種元素,X是活性元素并且用于釔(Y)和/或硅、鈧(Sc)和/或至少一種稀土元素或 鉿)。由 EP 0 486489 Bi、EP 0 786 017 Bi、EP 0 412 397 Bl 或 EP 1 306 454 Al 已知 這些合金。在MCrAlX上還可以存在隔熱層,例如由&02,Y2O3-ZrO2組成,即它不是、部分地或完全地通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定。通過(guò)適合的涂裝工藝(EB-PVD)在隔 熱層中產(chǎn)生柱狀晶粒。所述導(dǎo)向葉片130具有面對(duì)渦輪機(jī)108的內(nèi)殼體138的導(dǎo)向葉片根部(在這里未 示出)和與導(dǎo)向葉片根部對(duì)置的導(dǎo)向葉片頭部。導(dǎo)向葉片面對(duì)轉(zhuǎn)子103并且固定在定子 143的固定環(huán)140上。圖11以立體圖示出流體機(jī)械的工作葉片120或?qū)蛉~片130,它沿著縱軸線121延伸。所述流體機(jī)械可以是飛機(jī)或用于產(chǎn)生電能的發(fā)電站的燃?xì)鉁u輪機(jī)、蒸汽渦輪機(jī)或 壓縮機(jī)。所述葉片120、130沿著縱軸線121相繼地具有固定部位400、與其鄰接的葉片平臺(tái) 403以及葉片406和葉片尖部415。作為導(dǎo)向葉片130,可以使葉片130在其葉片尖部415
上具有另一平臺(tái)(未示出)。在固定部位400中構(gòu)成葉片根部183,它用于使工作葉片120、130固定在軸或盤(pán)上 (未示出)。所述葉片根部183例如由錘頭構(gòu)成。能夠?qū)崿F(xiàn)其它擴(kuò)展結(jié)構(gòu),作為揪樹(shù)形根部 或燕尾根部。所述葉片120、130對(duì)于在葉片406旁邊流過(guò)的介質(zhì)具有迎流棱邊409和排流棱邊 412。在常見(jiàn)的葉片120、130中,在葉片120、130的所有部位400、403、406使用例如實(shí) 心的金屬材料、尤其是超合金。這些超合金例如由EP 1 204 776 Bi、EP 1 306 454、EP 1 319 729 AUffO 99/67435或WO 00/44949已知。所述葉片120、130可以利用鑄造工藝、也 可以利用定向的凝固,通過(guò)鍛造工藝、通過(guò)銑削工藝或其組合制成。具有單晶結(jié)構(gòu)的工件作為機(jī)器的零部件使用,它們處于高的機(jī)械、熱和/化學(xué)負(fù) 荷下運(yùn)行。例如通過(guò)由熔液定向凝固實(shí)現(xiàn)這種單晶工件的加工。在此涉及鑄造工藝,其中 液體的金屬合金定向凝固成單晶結(jié)構(gòu)、即單晶工件。在此枝狀晶體沿著熱流取向,并且或者 形成柱狀晶體結(jié)構(gòu)(柱形、即晶粒,它們?cè)诠ぜ恼麄€(gè)長(zhǎng)度上延伸并且在這里按照一般的 語(yǔ)言習(xí)慣稱(chēng)為定向凝固),或者單晶結(jié)構(gòu),即整個(gè)工件由唯一的晶體組成。在這些工藝中指 的是到球晶(多晶)凝固的過(guò)渡,因?yàn)橛捎诜嵌ㄏ虻纳L(zhǎng)以必需的方式構(gòu)成橫向和縱向的 晶界,它們破壞了定向凝固或單晶的部件的良好特性。如果一般地提到定向凝固的組織,則由此不僅指單晶,它們沒(méi)有晶界或最多小 角度晶界,而且指柱狀晶體結(jié)構(gòu),它們雖然具有在縱向上延伸的晶界,但是沒(méi)有橫向的晶 界。在所述的這個(gè)第二晶體結(jié)構(gòu)中也涉及定向凝固的組織(directionally solidified structures) 由 US-PS 6,024,792 和 EP 0 892 090 Al 已知這種方法。所述葉片120、130同樣可以具有防腐蝕或氧化的覆層,例如(MCrAlX ;M是鐵 (Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)中的至少一種元素,X是活性元素并且用于釔(Y)和/或硅、鈧(Sc) 和 /或至少一種稀土元素或鉿(Hf))。由 EP 0 486 489 BUEP 0 786 017 BUEP 0 412397 Bl或EP 1 306 454 Al已知這些合金。密度優(yōu)選為理論密度的95%。在MCrAlX層上(作 為中間層或最外層)形成保護(hù)的氧化鋁層(TGO = thermal grown oxide layer)。所述層成分優(yōu)選具有Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y_0.7Si或者 Co-28Ni-24Cr-10Al-0. 6Y。除了這些鈷基保護(hù)層以外也優(yōu)選使用鎳基保護(hù)層,如 Ni-10Cr-12Al-0. 6Y-3Re 或 Ni_12Co_2ICr-11A1-0. 4Y_2Re 或 Ni-25Co-17Cr-10Al-0. 4Y-1. 5Re。在MCrAlX層上還可以存在隔熱層,它優(yōu)選是最外邊的覆層并且例如由&02、 Y2O3-ZrO2組成,即它不是、局部地或完全地通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定。隔 熱層覆蓋整個(gè)MCrAlX層。通過(guò)適合的涂裝工藝?yán)珉姌O射線蒸發(fā)(EB-PVD)在隔熱層中產(chǎn)生柱狀晶粒。可 以設(shè)想其它的涂裝工藝,例如氣體等離子濺射仏 幻、^^5、¥ 5或00)。隔熱層可以為了更 好地耐受熱沖擊具有多孔的含微裂紋或大裂紋的晶粒。隔熱層優(yōu)選比MCrAlX層更多孔。再加工(重整)意味著,部件120,130在其使用后必要時(shí)必需去除保護(hù)層(例如 通過(guò)噴砂)。然后去掉腐蝕層和/或氧化層或相應(yīng)產(chǎn)物。必要時(shí)也還要修理部件120、130 中的裂紋。然后實(shí)現(xiàn)部件120、130的再涂裝并且重新使用部件120、130。所述葉片120、130可以空心或?qū)嵭牡貥?gòu)成。如果要冷卻葉片120、130,則它是空心 的并且必要時(shí)還具有薄膜冷卻孔418 (虛線表示)。
權(quán)利要求
1.一種用于在基底⑷中加工復(fù)雜的孔⑴的方法,尤其是通孔(1),所述孔⑴具有 內(nèi)部部分(7)和擴(kuò)散部(10),在該方法中,使用至少一個(gè)激光器(22)用于加工所述內(nèi)部部 分(7)和擴(kuò)散部(10),其特征在于,所述激光器(22)的角度位置(I、II、III)或所述激光器(22)相對(duì)于基底(4)至少變 化三次,尤其只變化三次。
2.一種用于在基底⑷中加工復(fù)雜的孔⑴的方法,尤其是通孔(1),所述孔⑴具有 內(nèi)部部分(7)和擴(kuò)散部(10),其特征在于,首先加工薄膜冷卻孔(1)的內(nèi)部部分(7),其中同時(shí)加工擴(kuò)散部(10)的一部分,其中還 保留的用于加工擴(kuò)散部(10)的剩余部分(16,18,28)在至少兩個(gè)、尤其只在兩個(gè)分步驟中去除。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,首先加工孔(1)的內(nèi)部部分(7),其中同時(shí) 也加工擴(kuò)散部(10)的一部分,其中還保留的用于加工擴(kuò)散部(10)的剩余部分(16,18,28) 在至少兩個(gè)、尤其只在兩個(gè)分步驟中去除。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,使用至少一個(gè)激光器(22)用于去除所述剩 余部分(16,28,18),其中所述激光器的角度位置(I、II、III)或所述激光器(22)相對(duì)于基 底(4)至少變化兩次,尤其只變化兩次。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法,其特征在于,激光器(22)為了加工內(nèi)部部分(7) 或在角度位置(I)中不移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法,其特征在于,只使用一個(gè)激光器(22)。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法,其特征在于,使用至少兩個(gè)、尤其僅兩個(gè)激光 器(22),它們(22)具有不同的功率特征。
8.如權(quán)利要求1、2、3、5、6或7所述的方法,其特征在于,對(duì)于加工內(nèi)部部分(7)或在角 度位置(I)中,使用與在加工擴(kuò)散部(10)或剩余部分(16,18,28)或在角度位置(II,III) 中不同的激光器(22)的參數(shù)或激光器(22)。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法,其特征在于,所述激光器(22)在加工 擴(kuò)散部(10)時(shí)移動(dòng),尤其在角度位置II、III、IV、V中的至少一個(gè)角度位置中,更特別地在 剩余部分(16,18,28)的位于內(nèi)側(cè)的側(cè)面(17a,17b)上移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的方法,其特征在于,在多個(gè)加工步驟中, 通過(guò)以激光射束(25)掃描擴(kuò)散部(10)的剩余部分(16,18,28)的側(cè)邊的側(cè)面(17a,17b), 分別構(gòu)成所述保留的剩余部分(16,18,28)的部分體積(13,18),其中激光射束(25)這樣對(duì) 準(zhǔn),使它與掃描的側(cè)面(17a,17b)形成大于8°的角度。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法,其特征在于,激光射束(25)這樣對(duì)準(zhǔn),使它與掃描 的側(cè)面(17a,17b)形成大于10°且小于90°,優(yōu)選大于15°且小于80°,且特別優(yōu)選大于 20°且小于60°的角度。
12.如上述權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于, 使用脈沖式的激光射束(25),尤其為了去除所述剩余部分(16,18,28)或者在至少第二角 度位置(II,III,...)中,更特別地只用于去除所述剩余部分(16,18,28)。
13.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中任一項(xiàng)所述的方法,其中使用具有 變化的脈沖寬度的激光射束(25),尤其用于去除所述剩余部分(16,18,28)或在至少第二 角度位置(II,III,...)中,更特別地只用于去除所述剩余部分(16,18,28)。
14.如上述權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13中任一項(xiàng)所述的方法,其特 征在于,使用脈沖寬度在50ns至800ns范圍內(nèi)的激光射束(25),優(yōu)選70ns至600ns且尤其 200ns至500ns的脈沖寬度的激光射束,尤其用于去除所述剩余部分(16,18,28)或在至少 第二角度位置(II,III,...)中,更特別地只用于去除所述剩余部分(16,18,28)。
15.如上述權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,使用頻率在20kHz至 40kHz范圍內(nèi)的激光射束(25),優(yōu)選25kHz至35kHz且尤其28kHz至32kHz的激光射束,尤 其用于去除所述剩余部分(16,18,28)或在至少第二角度位置(II,III,...)中,更特別地 只用于去除所述剩余部分(16,18,28)。
16.如上述權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述通孔(1)構(gòu)造在 具有基底⑷的渦輪機(jī)部件(120,130,155)中,其中所述擴(kuò)散部(10)具有明顯不同于內(nèi)部 部分(7)的幾何形狀,尤其是擴(kuò)散部(10)的橫截面比內(nèi)部部分(7)加大,尤其擴(kuò)散部(10) 是不對(duì)稱(chēng)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在使用不同的激光器位置的條件下加工孔的方法。通過(guò)在相對(duì)于要被加工的基底的三個(gè)不同角度位置中使用激光器,使在基底中加工復(fù)雜的孔明顯簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)B23K26/38GK101992352SQ20101025679
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者J·閔采爾, T·波德戈斯基 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司