專利名稱：激光加工機的部件及其通道的耐腐蝕涂層的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光加工機的一部件，該部件包括一個由鋁制成的基體，
在該基體中構(gòu)造了一用于導送銅電離化的水(kuperionisiertes Wasser)的通 道。本發(fā)明還涉及該激光加工機的部件的通道的耐腐蝕涂層的制造方法。
開頭所述類型的部件，例如激光加工頭，通過其在激光焊接設備中的 應用而被普遍公知。
背景技術：
在激光焊接頭中，使用銅電離化的水，用于冷卻由銅制成的鏡。之所 以使用銅電離化的水，是為了使得銅鏡不發(fā)生腐蝕。所述銅電離化的水必 須被導送通過上述部件的鋁體。通常使用鋁，是因為其重量輕，并且激光 加工頭大多是可運動的部件。此外，鋁易于加工且相對便宜。缺點是，鋁 通過與所述水的接觸非常強地腐蝕。相應地，對于鋁合金，也是如此。
至今為止，銅電離化的水的導送通過在焊接頭的鋁體中使用的、很耗 費且成本很高的、由不銹鋼或者銅制成的管道實現(xiàn)，或者通過在鋁體旁導 送的軟管來實現(xiàn)。但這樣的缺點是，這些管道會很容易通過激光的散射、 通過彎折或擠壓被損壞。此外，塑料軟管通過老化會變脆和不密封。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是，通過激光加工機的一由鋁制成的部件實現(xiàn)銅電離化 的水的成本低的且技術上容易實現(xiàn)的導送。
該任務通過按照權利要求1的部件和按照權利要求6的方法被解決。 本發(fā)明的進一步構(gòu)造包含在從屬權利要求中。
本發(fā)明具有下述顯著優(yōu)點
由鋁制成的部件可以與施加上的防腐蝕保護(環(huán)氧樹脂) 一起進行鋁 陽極氧化處理，而在鋁陽極氧化處理時涂層不被損壞。環(huán)氧樹脂特別好地適用，因為其耐溫度變化，可簡單地被處理且是對于化學穩(wěn)定的。獲得良 好的防腐蝕保護。相對于至今為止所采用的由不銹鋼或者銅制成的管道減 輕了重量。避免了由礙事的軟管或其它管道產(chǎn)生的干擾輪廓。減少了組成
部件的數(shù)目。所述涂層根據(jù)所使用的澆注材料具有高的直至約110° c的耐
溫度變化性。裝配成本通過部件的節(jié)省而降低。本發(fā)明的部件不需要用專 機制造。
臺階或者凹槽可以被開設到涂層材料中。結(jié)合通用的密封圈(o型圈)，
所述通道由此被相對于鋁基體可靠地密封。


本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例在附圖中被示意性示出，并且隨后參照附圖 被詳細說明。該詳細說明針對一激光焊接頭的基體。但也可以考慮，在激 光加工機的類似組成部分中使用本發(fā)明。
圖1用于激光焊接的激光加工機的透視圖
圖2圖1所示的激光加工機的激光焊接頭的透視圖
圖3對圖2所示激光焊接頭沿剖切線m-m剖切的縱剖截面
圖4圖2所示激光焊接頭的一基體的透視圖 圖5對圖4所示基體沿剖切線V-V剖切的縱剖截面 圖6對圖4所示基體沿剖切線VI-VI剖切的另一縱剖截面 圖7用于制造圖4所示基體中的通道的防腐蝕防護的、主要的本發(fā)明 方法步驟的順序示意圖
具體實施例方式
由圖1可看出一用于激光焊接的激光加工機1的構(gòu)造。 一機器框架2 承載了該機器的運動單元以及射束導向系統(tǒng)。該射束導向系統(tǒng)具有一些用 于在激光器3中產(chǎn)生的激光束4的偏轉(zhuǎn)鏡。
帶有一個偏轉(zhuǎn)鏡和一個聚焦鏡的激光焊接頭5可通過兩個旋轉(zhuǎn)軸運動 并且可在三個方向上運動，以便能夠最佳地加工一焊縫6，用于接合兩個設 置在一個支座7上的部件8和9。部件8和部件9被借助于一個夾具固定。 為進行激光焊接，可以向激光焊接頭5供給加工氣體，如工作氣體或保護氣體(氦，氬，二氧化碳，氧，氮)，并且所述加工氣體可通過一個抽吸裝 置抽走。
圖2涉及激光焊接頭5的構(gòu)造。激光焊接頭5的構(gòu)造在這里不進行詳 細的描述，因為該構(gòu)造本身是公知的并且不是本發(fā)明的技術方案。在基體 10上固定有用于偏轉(zhuǎn)和聚焦激光束的鏡。為了冷卻這些鏡，在基體10中 加工有用于冷卻液的通道。因此，與基體10連接著一個分配塊11，在該分 配塊上設置有用于冷卻液流入和流出的、相應的接頭12和13。此外，激光 焊接頭5還包括一個噴嘴管14和一個噴嘴15。
圖3 —方面說明了激光束4在激光焊接頭5中的射束路徑，另一方面 示出了基體10上的需要冷卻的一個偏轉(zhuǎn)鏡16和一個聚焦鏡17。噴嘴15 和/或噴嘴管14也可以被冷卻，以使保護氣體不被過強地加熱(過強加熱 對加工不利)，并且減少噴嘴15的磨損。被構(gòu)造用于基體10、噴嘴15和噴 嘴管14的冷卻的通道通到每一個部件中，并且為了圖面清楚起見不再在圖 中畫出。
圖4示出從激光焊接頭拆下來的、由鋁制成的基體10?；w10主要包 括兩個用于偏轉(zhuǎn)鏡和聚焦鏡的容納部18和19，以及用于冷卻液的通道20 和21。為了防腐蝕保護，通道20和21設有合成材料涂層22。
根據(jù)圖5和圖6，通道20和21被相同地構(gòu)造。通道20和21的內(nèi)面由 合成材料涂層22覆蓋。
根據(jù)圖7，在一用于制造基體中通道的防腐蝕保護的方法中，從一個用 于基體的由鋁制成的坯件23開始。首先，在坯件23中開設一個較大尺寸 的通道24。該尺寸的大小根據(jù)隨后的涂層的所需的壁厚而定。接著，用聚 合物25、例如環(huán)氧樹脂對通道24進行澆注。為了避免氣泡，聚合物25在 澆注前和/或澆注后短時間地置于真空中。也可以替代地對基體在真空中澆 注。這保證了，即使最小的空腔、例如側(cè)凹也被無氣泡地澆注。聚合物25 的硬化可以冷或熱地實現(xiàn)。在已硬化的狀態(tài)中，聚合物25可以被切削加工。 該通道可以被加工到所要求的尺寸。
階梯狀的臺階或者沉凹可以在部件表面上產(chǎn)生耐腐蝕的密封面，在該 密封面上設置通用的0型圈，借助于這些0型圈使得通道相對于周圍的部 件密封。作為替換方案，聚合物25也可以通過離心鑄造方法被施加上。
參考標號表
1激光加工機
2機器框架
3激光器
4激光束
5激光加工頭
6焊縫
7支座
8部件
9部件
10基體
11分配塊 12接頭 13接頭 14噴嘴管 15噴嘴 16偏轉(zhuǎn)鏡 17聚焦鏡 18容納部 19容納部 20通道 21通道
22合成材料涂層 23坯件 24通道 25聚合物
權利要求
1、激光加工機的部件(5)，包括一由鋁制成的基體(10)，在該基體中構(gòu)造了一用于導送銅電離化的水的通道(20，21)，其特征在于所述通道(20，21)具有耐腐蝕的涂層(22)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的部件，其特征在于所述部件由激光加工頭 (5)構(gòu)成。
3、 根據(jù)權利要求1或者2所述的部件，其特征在于所述基體(10) 具有用于偏轉(zhuǎn)或者聚焦激光束(4)的鏡(16， 17)的容納部(18， 19)。
4、 根據(jù)上述權利要求之一所述的部件，其特征在于所述涂層(20， 21)具有臺階或者凹槽。
5、 根據(jù)上述權利要求之一所述的部件，其特征在于該涂層由合成材 料、尤其是聚合物或者環(huán)氧樹脂組成。
6、 用于制造激光加工機的部件(5)的通道(20， 21)的合成材料涂 層的方法，其特征在于以下方法步驟i)在所述部件(5)的一基體(23) 中構(gòu)造具有較大尺寸的通道(24); ii)使用耐腐蝕的材料(25)對通道(24) 進行填充；iii)在硬化的材料中加工出具有較小尺寸的通道(24)。
7、 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于被填充的通道在硬化前 被置于真空中。
8、 根據(jù)權利要求6或者7所述的方法，其特征在于所述硬化被熱或 者冷地進行。
9、 根據(jù)上述權利要求之一所述的方法，其特征在于該通道(24)被 用合成材料、尤其是聚合物或者環(huán)氧樹脂澆注。
10、 根據(jù)上述權利要求之一所述的方法，其特征在于所述材料(25) 在澆注之前和/或之后短時間地被置于真空中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和激光加工機的一個部件(5)。該部件包括一個由鋁制成的基體(10)，在該基體中構(gòu)造有用于導送銅電離化的水的通道(20，21)。該通道(20，21)具有耐腐蝕涂層(22)。
文檔編號G02B7/18GK101473260SQ200680054959
公開日2009年7月1日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權日2006年6月12日
發(fā)明者T·策普夫 申請人:通快機床兩合公司