用于在沿着分割或额定断裂线应用非对称的能量输入的情况下制造工件的方法.pdf

本发明涉及一种用于制造工件的方法，其中在工件的至少一个表面上通过下述内容产生至少一个分割-或额定断裂线，即，首先在热处理或加工工序中通过能量输入而对分割-或额定断裂线进行局部加热，然后利用冷却介质以如下方式对其进行骤然冷却，即，在工件中通过温度变化形成了沿着分割-或额定断裂线的针对性的开裂或材料弱化。为了在所有情况下出现所希望的开裂或材料弱化，提出了：能量输入沿着分割-或额定断裂线在每个位置上非对称地进行，其中分割-或额定断裂线的每个位置以适当短的时间间隔被加载至少两个相同或不同强度的能量输入，从而能量分布匹配于所希望的开裂或材料弱化。

1.  一种用于制造工件的方法，在其(该方法)中在所述工件的至少一个表面上通过下述内容产生至少一个分割-或额定断裂线，即，首先在热处理或加工工序中通过能量输入而对所述分割-或额定断裂线进行局部加热，然后利用冷却介质以如下方式对所述分割-或额定断裂线骤然地冷却，即，在所述工件中通过温度变化形成了沿着所述分割-或额定断裂线的针对性的开裂或材料弱化，其特征在于，所述能量输入沿着所述分割-或额定断裂线在每个位置上非对称地进行，其中所述分割-或额定断裂线的每个位置以适当短的时间间隔被加载至少两个相同或不同强度的能量输入，从而能量分布匹配于所希望的开裂或材料弱化。

2.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量输入的转变持续地或分级地实施。

3.  按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述能量输入通过激光器或红外线源来实施。

4.  按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量输入通过透镜或反射镜系统或其组合来实现，并且通过调节所述透镜或反射镜系统来控制所述能量输入。

5.  按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量输入利用至少两个激光器或红外线源来实施，从而应用至少一个双束工序。

6.  按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量输入通过改变所述能量输入的频率和/或波长得到控制。

7.  按权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，将掩体放置到要完成的分割-或额定断裂线上并且通过改变或移动所述掩体来控制所述能量输入。

8.  按权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述工件上给至少一个区域涂覆与所述工件本身的材料相同或不同吸收能力的材料并且通过覆层的吸收能力来控制所述能量输入。

9.  按权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量输入通过在所述工件的要完成的分割-或额定断裂线和能量源之间的相同或不同的可变化的间距来控制。

10.  按权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量输入从一个或多个侧面对基底产生作用。

11.  按权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个所应用的能量源的能量输入对称地或非对称地或者以其组合的方式分布。

用于在沿着分割-或额定断裂线应用非对称的能量输入的情况下制造工件的方法
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于制造工件的方法。
在DE 103 27 360 A1中已知一种方法，其中在陶瓷的至少一个表面上敷设至少一个金属区，在敷设了所述至少一个金属区后，金属陶瓷基底通过沿着至少一个分割-或额定断裂线引入能量而在热处理或加工工序中加热，然后利用冷却介质以如下方式骤然地冷却，即，在金属陶瓷基底中通过温度变化实现了沿着分割-或额定断裂线的针对性的开裂或材料弱化。
在此不利方面在于，经常没有或不充分地进行沿着分割-或额定断裂线的开裂或材料弱化。此外屈折力的散布在批量使用的条件下是不充分的。
本发明的目的在于如此改进开头所述类型的方法，使得在所有状况下都能发生所希望的开裂或材料弱化。
该目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现。
能量输入沿着分割-或额定断裂线在每个位置上非对称地进行，其中分割-或额定断裂线的每个位置首先被加载较大的能量输入，然后被加载较小的能量输入，从而能量分布匹配于所希望的开裂或材料弱化，在所有情况下都能出现所希望的开裂或材料弱化。
令人惊讶的是，在要完成的分割-或额定断裂线的每个位置上，首先需要较大的能量输入，由此实现了一种类型的表面撕裂。因此，要完成的分割-或额定断裂线的深度可以随后通过较弱的能量输入而产生。
工件例如可以出自陶瓷、玻璃或瓷器。基本上，要修整的工件应该由这样的材料制成，即所述材料吸收所选择的能量类型，以便确保针对性加热的效果。
陶瓷工件可以扁平地设计或者设计成三维体。
陶瓷工件例如可以与金属或金属组合物、聚合物组合。
这种非对称的能量输入可以通过不同的加工步骤来实现。
优选的是，能量输入的转变持续地或分级地实施。因此基本上较好地协调了能量输入和与使用的材料相关联而引起的分割-或额定断裂位置特性。
根据本发明，能量输入通过激光器或红外线源例如红外线灯来实施。
在第一实施例中，能量输入通过透镜或反射镜系统或其组合来实现，通过调节透镜或反射镜系统来控制能量输入。
在第二实施例中，能量输入利用至少两个激光器或红外线源来实施，从而应用至少一个双束工序(Zweistrahlverfahren)。
在本发明的一个实施例中，能量输入通过改变能量输入的频率和/或波长来控制。
在本发明的另一实施例中，将掩体放置到要完成的分割-或额定断裂线上，并且通过改变或移动掩体来控制能量输入。
在本发明的另一实施例中，在工件上给至少一个区域涂覆与工件本身的材料相同或不同吸收能力的材料，并且通过覆层的吸收能力来控制能量输入。
在本发明的另一实施例中，能量输入通过在工件的要完成的分割-或额定断裂线和能量源之间的相同或不同的可变化的间距来控制。
一种根据本发明的设计方案的特征在于，能量输入从一个或多个侧面对基底产生作用。
一种根据本发明的设计方案的特征在于，至少一个所应用的能量源的能量输入对称地或非对称地或者以其组合的方式分布。其优点在于，通过针对性的地改变能量输入或焦点的几何形状，可以实现能量加载的工件在能量输入的位置上的希望的改变。在图1至图3中以拓扑图的相同能量等高线的形式示出了不同的能量输入(以百分比计)。
所述工件可以通过分割、打孔、穿孔、焊接、烧蚀等来处理。