[发明专利]工件表面加工或涂层后处理设备与方法以及工件涂层方法

说明书

本申请是申请号为“201380011103.1”的中国发明专利申请的分案 申请。原申请的申请日是2013年2月11日(PCT国际申请日)、中 国国家申请号是“201380011103.1”(PCT国际申请号是 PCT/EP2013/052653)，发明创造名称是“用于对工件的表面进行激光 加工或者用于对工件外侧面或内侧面上的涂层进行后处理的设备”。

技术领域

本发明涉及一种用于对工件表面进行加工或者用于对工件外侧面 或内侧面上的涂层进行后处理的设备，所述工件特别是金属工件、优 选管件。另外，本发明涉及一种用于对工件表面进行加工或者用于对 工件外侧面或内侧面上的涂层进行后处理的方法，特别是利用上述类 型的设备。另外，本发明还涉及一种用于对工件外侧面或内侧面施以 涂层的方法。

背景技术

所述工件特别是可以由金属构成或者包括金属。另外，它特别是 可以具有一种圆柱形的形状并且例如是管件或者棒材。在这种情况下， 借助本发明可以加工的涂层例如可包括至少一层利用高速火焰喷涂或 者等离子喷涂制造的涂层或者是通过喷射、通过湿润或者通过涂抹而 涂覆的涂层。

这种涂层应该经常用作防腐层或者耐磨层。涂层通常必须被后续 热加工，以实现：将涂覆的粉末状材料转换为紧固连接在一起的涂层。 在此，对于设置在管件内部的涂层的后处理被证实为特别麻烦和昂贵。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种文首述及类型的设备，该设 备能够有效地对特别是设置在管件内部的涂层进行后处理，或者能够 有效地加工工件的表面。另外，还应阐明用于对工件表面进行加工或 者用于对工件外侧面或内侧面上的涂层进行后处理的方法以及用于对 工件外侧面或内侧面施以涂层的方法。

根据本发明，上述问题通过具有如下所述特征的设备以及通过具 有如下所述特征的方法得以解决。本发明此外还提出一些优选设计。

具体而言，本发明提供一种用于对工件表面进行加工或者用于对 工件外侧面或内侧面上的涂层进行后处理的设备，该设备包括：能够 穿过工件或者在工件外部运动的作业加工头，用于将激光光线导送至 所述作业加工头的光导纤维或者用于在所述作业加工头中产生激光光 线的器件，设置在所述作业加工头内的光学器件，所述光学器件能够 对工件的内侧面或外侧面施加激光光线，其中，所述光学器件(7)构 造为，使得它们能够在工件的内侧面或外侧面上产生激光光线(10) 的线状强度分布(31)，其中，该线状强度分布(31)能够特别是沿着 特别是圆柱体状的工件的轴向方向(z)延伸以及在特别是构造成管件 (1)的工件的内侧面上螺旋状地运动。

本发明还提供一种利用如上所述的设备对工件表面进行加工或者 对工件外侧面或内侧面上的涂层进行后处理的方法，其特征在于包括 如下方法步骤：使作业加工头穿过工件或者在工件外部运动；产生激 光光线并且由作业加工头将该激光光线施加到工件的内侧面或外侧面 上用以加工工件表面或者用以对涂层进行后处理。

本发明还提供一种用于对工件外侧面或内侧面施以涂层的方法， 其特征在于包括如下方法步骤：往工件的内侧面或外侧面上涂覆涂层； 将所述涂层通过如上所述的方法进行后处理。

根据本发明，该设备包括：能够穿过工件或者在工件外部运动的 作业加工头；用于将激光光线导送至作业加工头的光导纤维或者用于 在作业加工头中产生激光光线的器件；以及在作业加工头内的光学器 件，这些光学器件能够对工件的内侧面或外侧面施加激光光线。通过 施加激光辐射，能够有效地加工工件表面或者能够有效地对涂层进行 后续加工，其中，可以实现将涂层组成部分特别是熔接、熔化或熔入 到位于其下的工件的表面处、表面上或表面中。

借助于本发明的设备或者本发明的方法，不仅能够加工涂层，而 且还能够加工未经涂层的金属表面。本发明的设备还允许以与涂层类 似的方式对经抛光的和/或经研磨的金属表面进行后续加工，这些金属 表面已经利用其它工艺方法进行了预加工，例如机械切削加工、通过 浸入溶液中/用溶液涂抹工件的化学清洗/侵蚀、利用机械研磨和/或抛 光工具实施的机械研磨/抛光。