用激光器脉冲钻孔工件的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104379300A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.02.25(21)申请号201380028794.6(51)Int.Cl.(22)申请日2013.05.30B23K26/38(2014.01)H01S3/042(2006.01)(30)优先权数据12551282012.06.01FR(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.12.01(86)PCT国际申请的申请数据PCT/FR2013/0512142013.05.30(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/178950FR2013.12.05(71)申请人斯奈克玛地址法国巴黎(72)发明人伊夫斯·勒穆尔吉恩-巴普蒂斯特·莫顿(74)专利代理机构中国商标专利事务所有限公司11234代理人宋义兴桑丽茹权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称用激光器脉冲钻孔工件的方法和装置(57)摘要使用激光脉冲用于钻孔工件的方法。通过包括腔室的脉冲激光发生器，用于钻孔工件，特别地涡轮发动机的工件的方法，其中腔室中安装有用于产生激光脉冲的实心棒，该方法包括步骤(82)，该步骤(82)包括确定激光发生器的多个工作参数值，以在工件中形成预定直径的孔口，并且在这些参数中考虑激光器腔室的温度设定点值，该温度设定点值是基于待要被钻孔的孔口的特征而确定的。CN104379300ACN104379300A权利要求书1/1页1.通过包括腔室(12)的脉冲激光发生器(10)，钻孔部件(42)，特别地涡轮发动机部件的方法，其中腔室(12)中安装有实心激光脉冲发生器棒(14)，该方法包括步骤(82)，该步骤(82)包括确定用于在部件中形成预定直径的孔口的激光发生器的大量工作参数的值，并且该方法特征在于：它包括根据待要被制造的孔口的特征和/或待要被钻孔的部件的材料的特征，确定用于激光发生器的腔室温度的设定点值(T1)，以及在钻孔孔口时伺服控制腔室温度达到该设定点值。2.根据权利要求1的方法，其特征在于：激光发生器的工作参数是脉冲频率(F)，脉冲数量，一次脉冲的持续时间(Tp)，和/或激光发生器的最大功率的百分数(H％)。3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其特征在于：调节腔室的温度在设定点值(T1)的±3℃内。4.根据权利要求1、2或3的方法，其特征在于：确定设定点值以致于孔口是通孔口和孔口截面是圆形形状。5.根据任何前述权利要求的方法，其特征在于：它包括步骤，该步骤包括确定用于腔室(12)温度的设定点值(T1)，在该设定点值，激光发生器转动和输送用于预定工作参数的最大能量。6.根据任何前述权利要求的方法，其特征在于：用于腔室温度的设定点值(T1)范围在25℃到40°。7.根据任何前述权利要求的方法，其特征在于：通过在腔室附近或内部循环冷却流体的用于冷却腔室的系统(24)，调节腔室(12)的温度。8.根据任何前述权利要求的方法，其特征在于：其特征在于：部件(42)是涡轮发动机的叶片或固定叶片，或者是涡轮发动机的燃烧室的壁。9.根据任何前述权利要求的方法，其特征在于：激光发生器(10)是YAG类型。10.通过具有腔室(12)的脉冲激光发生器(10)，用于钻孔部件，特别地涡轮发动机部件的装置，其中腔室(12)中安装有实心激光脉冲发生器棒(14)，通过循环腔室附近或内部的冷却流体用于冷却腔室的冷却系统(24)，和用于控制激光器的工作参数的控制装置，该装置的特征在于：它包括通过改变冷却流体的流速和/或温度，用于根据待要进行的钻孔的特征，伺服控制发生器的腔室温度达到设定点值的装置(80、88)。2CN104379300A说明书1/5页用激光器脉冲钻孔工件的方法和装置[0001]本发明涉及通过脉冲激光器钻孔部件，特别地涡轮发动机部件的方法。[0002]对大量的涡轮发动机部件钻孔以形成，例如用于通过冷却空气流的孔口。这特别地应用于涡轮机固定叶片和叶片，并且也应用于燃烧室壁，该壁可以包括几千个冷却孔口。[0003]为了确保这些部件的有效冷却和为了避免缩短它们的使用期限，钻孔的孔口必须具有特定的形状，并且它们在它们的内壁上必须不能有微裂纹。而且，用于钻孔的技术必须尽可能小的影响部件的材料坚固性。[0004]已知三种不同的技术用于钻孔涡轮发动机部件，目的是形成冷却孔口：通过尖锐的工具钻孔，电火花加工(EDM)和激光器脉冲钻孔。[0005]通过尖锐的工具钻孔不适于制造小直径的孔口(例如，范围位于0.4毫米(mm)到1.5mm)。EDM钻孔适于制造小尺寸的孔口。然而，因为实施这种类型的钻孔是相对昂贵的，它仅用于钻孔具有少数量冷却孔口的部件。[0006]通过激光器脉冲(即，使用YAG类型激光器)钻孔也可以钻孔小尺寸