СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПУЧКА ЭНЕРГИИ

1. Способ термической обработки объекта,
содержащий стадию нагрева по меньшей мере одного выбранного участка объекта (1000) путем:
проецирования пучка (1) энергии на поверхность объекта (1000) для создания на поверхности объекта первичного лазерного пятна (11),
приведения в действие сканера (2) для повторяемого сканирования пучком (1) с целью перемещения первичного пятна (11) в соответствии с первым маршрутом сканирования для формирования на поверхности объекта действующего пятна (12), причем указанное действующее пятно характеризуется двухмерным распределением энергии,
и перемещения указанного действующего пятна (12) относительно поверхности объекта (1000) для постепенного нагрева указанного по меньшей мере одного выбранного участка объекта,
причем пучок распространяется по оптическому пути между сканером (2) и первичным пятном (11),
и причем на оптическом пути расположено приспособление (3, 3А) для отклонения пучка для перенаправления пучка (1) на поверхность объекта.
2. Способ по п. 1, в котором оптический путь содержит первую часть (X1), проходящую между сканером и приспособлением для отклонения пучка, и вторую часть (Х2), проходящую между приспособлением для отклонения пучка и первичным пятном, причем указанная вторая часть (Х2) меньше указанной первой части (X1).
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка представляет собой зеркало.
4. Способ по п. 3, в котором приспособление для отклонения пучка содержит множество участков (31, 32, 33) и в котором стадия приведения в действие сканера содержит направление пучка на по меньшей мере два разных участка указанного множества участков, причем каждый из указанного множества участков соответствует по меньшей мере одной части указанного первого маршрута сканирования.
5. Способ по п. 3, в котором зеркало содержит по меньшей мере три различных по существу плоских участка (31, 32, 33) поверхности с разными пространственными ориентациями.
6. Способ по п. 5, в котором объектом является коленчатый вал (1000), причем указанные три различных по существу плоских участка поверхности содержат первый участок (31) поверхности, второй участок (32) поверхности и третий участок (33) поверхности, причем способ содержит использование первого участка поверхности для направления пучка на шейку (1001, 1002) коленчатого вала, использование второго участка поверхности для направления пучка на галтель (1004) и/или стенку (1005) на первом конце шейки и использование третьего участка поверхности для направления пучка на галтель (1004) и/или стенку (1005) на втором конце шейки.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором второй участок (32) поверхности и третий участок (33) поверхности обращены друг к другу под углом более 100 градусов и менее 170 градусов.
8. Способ по любому из пп. 3-7, в котором зеркало (3А) содержит по меньшей мере один криволинейный участок для отклонения пучка.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором объект представляет собой коленчатый вал (1000), и причем приспособление для отклонения пучка расположено так, что при выполнении способа по меньшей мере в некоторые моменты приспособление для отклонения пучка находится между двумя стенками или противовесами коленчатого вала.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка и сканер (2) перемещают синхронно друг с другом.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка не двигается относительно сканера (2).
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сканер (2) приводят в действие для сканирования пучком в двух измерениях для обеспечения действующего пятна (12), характеризующегося шириной в первом направлении и длиной во втором направлении.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором действующее пятно перемещают относительно поверхности путем вращения указанного объекта.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором во время перемещения указанного действующего пятна динамически регулируют указанное двухмерное распределение энергии для предотвращения перегрева более теплочувствительной области.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором объект выполнен из материала на основе железа, такого как сталь, например среднеуглеродистая сталь.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором пучок энергии представляет собой лазерный пучок.
17. Устройство для термической обработки объекта,
содержащее
- средства (200) для поддержки объекта (1000),
- средства (24) для создания пучка (1) энергии,
- сканер (2) для направления пучка энергии на поверхность объекта (1000) для создания на указанной поверхности первичного пятна (11), причем сканер выполнен с возможностью повторяемого сканирования пучком (1) в двух измерениях для перемещения первичного пятна (11) в соответствии с первым маршрутом сканирования для формирования на поверхности объекта действующего пятна (12), причем указанное действующее пятно характеризуется двухмерным распределением энергии,
- средства для перемещения указанного действующего пятна (12) относительно поверхности объекта (1000) для постепенного нагрева указанного по меньшей мере одного выбранного участка объекта
- и приспособление (3, 3А) для отклонения пучка, выполненное с возможностью приема пучка от сканера (2) и перенаправления пучка на объект (1000).
18. Устройство по п. 17, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка расположено на оптическом пути между сканером и объектом, причем оптический путь содержит первую часть (X1), проходящую между сканером и приспособлением для отклонения пучка, и вторую часть (Х2), проходящую между приспособлением для отклонения пучка и местом на объекте, где должно быть создано первичное пятно, причем указанная вторая часть (Х2) меньше указанной первой части (X1).
19. Устройство по любому из пп. 17, 18, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка представляет собой зеркало.
20. Устройство по п. 19, в котором приспособление для отклонения пучка содержит множество участков (31, 32, 33) и в котором сканер выполнен с возможностью направления пучка на по меньшей мере два разных участка указанного множества участков, причем каждый из указанного множества участков соответствует по меньшей мере одной части указанного первого маршрута сканирования.
21. Устройство по п. 19, в котором зеркало содержит по меньшей мере три различных по существу плоских участка (31, 32, 33) поверхности с разными пространственными ориентациями.
22. Устройство по п. 21, выполненное с возможностью термической обработки коленчатого вала (1000), причем указанные три различных по существу плоских участка поверхности содержат первый участок (31) поверхности, второй участок (32) поверхности и третий участок (33) поверхности, причем устройство выполнено с возможностью использования первого участка поверхности для направления пучка на шейку (1001, 1002) коленчатого вала, использование второго участка поверхности для направления пучка на галтель (1004) и/или стенку (1005) на первом конце шейки и использование третьего участка поверхности для направления пучка на галтель (1004) и/или стенку (1005) на втором конце шейки.
23. Устройство по п. 21 или 22, в котором второй участок (32) поверхности и третий участок (33) поверхности обращены друг к другу под углом более 100 градусов и менее 170 градусов.
24. Устройство по любому из пп. 19-23, в котором зеркало (3А) содержит по меньшей мере один криволинейный участок для отклонения пучка.
25. Устройство по любому из пп. 17-24, выполненное с возможностью термической обработки коленчатого вала (1000), причем приспособление для отклонения пучка расположено так, что при выполнении указанным устройством термической обработки по меньшей мере в некоторые моменты приспособление для отклонения пучка находится между двумя стенками или противовесами коленчатого вала.
26. Устройство по любому из пп. 17-25, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка и сканер (2) выполнены с возможностью перемещения синхронно друг с другом.
27. Устройство по любому из пп. 17-26, в котором приспособление (3, 3А) для отклонения пучка не двигается относительно сканера (2).
28. Устройство по любому из пп. 17-27, в котором сканер (2) выполнен с возможностью сканирования пучком в двух измерениях для обеспечения действующего пятна (12), характеризующегося шириной в первом направлении и длиной во втором направлении.
29. Устройство по любому из пп. 17-28, выполненное с возможностью перемещения действующего пятна относительно поверхности путем вращения объекта.
30. Устройство по любому из пп. 17-29, выполненное с возможностью динамического регулирования указанного двухмерного распределения энергии во время перемещения указанного действующего пятна для предотвращения перегрева более теплочувствительной области.
31. Устройство по любому из пп. 17-30, в котором средства (24) для создания пучка (1) энергии представляют собой средства для создания лазерного пучка.