[發明專利]用于工件的激光加工的光學單元和激光加工裝置

有效

• 申請號: 202080056548.1
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN114206539B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 西蒙·沙伊迪格;馬丁·穆門塔勒;安德烈亞斯·呂迪
• 申請（專利權）人: 百超激光有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/70
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李增苗

1.一種光學單元，所述光學單元用于對工件進行激光加工的激光光束，所述光學單元包括：

光學元件(12)，所述光學元件(12)用于所述激光光束的光學成像，以及

兩個防護玻璃(14)，所述防護玻璃(14)對于所述激光光束是透明的，所述防護玻璃的外邊緣由保持器(16)以密閉的方式圍封成使得所述防護玻璃與所述保持器形成內部空間(18)，

其中，所述光學元件布置在所述內部空間中；

其特征在于，

所述光學元件(12)包含從石英玻璃和氟化鈣中選擇的至少一種材料；以及

所述防護玻璃(14)包含從藍寶石和硫化鋅中選擇的至少一種材料。

2.根據權利要求1所述的光學單元，

其中，所述光學元件(12)具有小于或等于2W/(m?K)的導熱率；并且/或者

其中，所述防護玻璃(14)中的至少一個防護玻璃(14)具有大于或等于10W/(m?K)的導熱率。

3.根據權利要求1或2所述的光學單元，

其中，由所述防護玻璃(14)和所述保持器(16)形成的所述內部空間(18)中提供有潔凈室環境、惰性氣體、真空和/或不凝結環境。

4.根據權利要求1或2所述的光學單元，其中，所述光學元件(12)布置在所述防護玻璃(14)之間；并且/或者

其中，所述光學元件(12)布置成與所述防護玻璃(14)中的至少一個防護玻璃(14)相鄰并且/或者與所述防護玻璃(14)中的至少一個防護玻璃(14)間隔開；并且/或者

其中，所述光學元件(12)和/或所述防護玻璃(14)緊固或附接至所述保持器(16)。

5.根據權利要求1或2所述的光學單元，其中，所述防護玻璃中的至少一個防護玻璃設計為大致平面平行的板；并且/或者

其中，所述防護玻璃大致相互平行地布置；并且/或者

其中，所述防護玻璃和所述光學元件(12)的平面(24)大致相互平行地布置，所述光學元件(12)的所述平面(24)定向成與所述光學元件的光軸(22)垂直以及/或者與所述激光光束的傳播方向(122)垂直。

6.根據權利要求1或2所述的光學單元，

其中，所述防護玻璃(14)利用光學粘合劑(26)和/或螺紋連接件(28)緊固或附接至所述保持器(16)；并且/或者

其中，所述光學元件(12)利用光學粘合劑和/或螺紋連接件(28)緊固或附接至所述保持器(16)。

7.根據權利要求6所述的光學單元，其中，所述保持器設置有冷卻器件(32)。

8.根據權利要求1或2所述的光學單元，

其中，用于所述激光光束的光學成像的所述光學元件設計成使得所述光學元件至少部分地反射所述激光光束、至少部分地透射所述激光光束、為所述激光光束設定焦距、引導所述激光光束、使所述激光光束偏轉以及/或者使所述激光光束成形；并且/或者

其中，所述防護玻璃中的至少一個防護玻璃設計成使得所述激光光束的光學特性基本不改變。

9.根據權利要求7所述的光學單元，

其中，所述光學單元和/或所述保持器設計成使得容許所述光學單元的至少一個部件的熱膨脹，

其中，所述部件選自以下各者：所述防護玻璃中的一個防護玻璃或兩個防護玻璃、所述光學元件、所述保持器、所述光學粘合劑、所述螺紋連接件、所述冷卻器件、以及/或者所述內部空間中的氣體。

10.根據權利要求1或2所述的光學單元，

其中，設置有至少一個第一裝置(34)，所述至少一個第一裝置(34)用于監測所述防護玻璃(14)和/或所述光學元件(12)中的至少一者的光學特性、熱特性和/或機械特性。

11.根據權利要求1所述的光學單元，

其中，所述光學單元用于高功率激光光束。