Patent DE-102017111211-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Material abtragenden Laserbearbeitung eines Werkstücks
Inventor: LACOUR THOMAS
IPC: B23K26/36
Filed: 2017-05-23
Granted: 2023-10-12
Abstract: Verfahren zur Material abtragenden Laserbearbeitung eines Werkstücks (10), das ein Trägerelement (14) aus einem Kunststoff mit einer Oberfläche (16) und eine im Vorfeld der Laserbearbeitung auf die Oberfläche (16) aufgebrachte Metallisierungsschicht (18) umfasst, wobei die Laserbearbeitung mittels einer Laserbearbeitungsvorrichtung (2) ausgeführt wird, die eine Lasereinheit (4) und eine Steuereinheit (6) zum Ansteuern der Lasereinheit (4) umfasst, das Verfahren umfassend:- Anordnen des Werkstücks (10) in einer Bearbeitungsposition (12) in einem Arbeitsbereich (8) der Lasereinheit (4),- Generieren von Werten für Betriebsparameter zum Betreiben der Lasereinheit (4),- Erzeugen und Aussenden eines Laserstrahls (20) gemäß der generierten Werte für die Betriebsparameter durch die Lasereinheit (4),- Beaufschlagen des in der Bearbeitungsposition (12) angeordneten Werkstücks (10) mit dem ausgesandten Laserstrahl (20) in einem Bearbeitungspunkt (22) im Bereich der mit der Metallisierungsschicht (18) versehenen Oberfläche (16) des Werkstücks (10), so dass in dem Bearbeitungspunkt (22) lokal Material der Metallisierungsschicht (18) abgetragen wird,- Bewegen des Laserstrahls (20) und damit auch des Bearbeitungspunkts (22) gemäß der generierten Werte für die Betriebsparameter durch die Lasereinheit (4) relativ zu dem Werkstück (10) entlang einer Arbeitsbahn (24) im Bereich der mit der Metallisierungsschicht (18) versehenen Oberfläche (16) des Werkstücks (10), so dass entlang der Arbeitsbahn (24) Material der Metallisierungsschicht (18) abgetragen wird,dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungspunkt (22) entlang mehrerer nebeneinander liegender Arbeitsbahnen (24, 24', 24'', 24''') bewegt wird, wobei benachbarte Arbeitsbahnen (24, 24') so dicht nebeneinander liegen, dass ein Bearbeitungspunkt (22) des Laserstrahls auf einer Arbeitsbahn (24) an einen Bearbeitungspunkt (22') des Laserstrahls auf einer benachbarten Arbeitsbahn (24') angrenzt oder diesen teilweise überlagert, um großflächig Material der Metallisierungsschicht (18) abzutragen, und dass die Lasereinheit (4) gemäß der generierten Werte für die Betriebsparameter bewegt wird, um die Position des Bearbeitungspunkts (22) zu ändern und einem dreidimensionalen Verlauf der mit der Metallisierungsschicht (18) versehenen Oberfläche (16) beim Abfahren der Arbeitsbahnen (24, 24', 24'', 24''') zu folgen, wobei der Bearbeitungspunkt (22) desLaserstrahls (20) entlang mehrerer nebeneinander liegender mäandernder Arbeitsbahnen (24, 24', 24'', 24''') bewegt wird, sodass in gewünschten Bereichen auf der Oberfläche (16) desWerkstücks (10) Material der Metallisierungsschicht (18)großflächig abgetragen wird, wobei ein Winkel, mit dem der Laserstrahl (20) auf die Oberfläche (16) des Werkstücks (10) trifft, konstant gehalten wird, während derBearbeitungspunkt (22) des Laserstrahls (20) die mäanderndenArbeitsbahnen (24, 24', 24'', 24''') abfährt, wobei die Werte für die Betriebsparameter zum Betreiben der Lasereinheit (4) derart generiert und die Lasereinheit (4) gemäß der generierten Werte für die Betriebsparameter derart bewegt wird, dass ein Winkel des Laserstrahls (20) in dem Bearbeitungspunkt (22) relativ zu der mit der Metallisierungsschicht (18) versehenen Oberfläche (16) des Werkstücks (10) während des Abfahrens der Arbeitsbahnen (24, 24', 24'', 24''') konstant bleibt und wobei eine Position und/oder Ausrichtung des Werkstücks (10) mittels eines Sensorelements (32) erfasst und Werte für die Betriebsparameter in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung generiert werden, wobei mit demSensorelement (32) ein Abstand des Werkstücks (10) zu der Lasereinheit (4) erfasst wird und die Leistung derLasereinheit (4) an den erfassten Abstand zu dem Werkstück (10) angepasst wird.