将针布钢丝进行激光硬化的方法与流程

将针布钢丝进行激光硬化的方法
1.本发明涉及将针布钢丝的待硬化区域进行激光硬化的方法。
2.例如，从us 4，924，062 a中已知激光硬化的方法。在那里，激光束通过开口被引导到工作空间中，针布钢丝沿着传送方向移动通过该工作空间。沿着传送方向在工作空间之前，针布钢丝通过燃气燃烧器进行预热。沿着传送方向在工作空间之后，针布钢丝通过喷嘴冷却。工作空间在其内侧具有球扇形形状，以使得被针布钢丝反射的激光可以在工作空间的内侧反射回到针布钢丝上。通过这种方式，可以将激光引导到针布钢丝的两个相反侧上。
3.ch 670455a5中也描述了将针布钢丝进行激光硬化的方法。
4.de 10 2014 106 574 a1描述了通过感应加热和随后用冷却介质冷却来将针布钢丝进行硬化。在该印刷文献中，激光硬化被认为是不利的，因为由于激光束的能量可能会发生局部过热。从jp 2909774 b2中还已知针布钢丝的感应硬化。
5.de 2018793描述了通过电子束将工件或工具(例如带锯)硬化的方法，其中电子束能量与待硬化区域的形状和/或位置适配。
6.从de 10 2006 030 418 a1已知使用激光器进行激光束切割。通过这种方式，例如可以从工件上切出针布钢丝的轮廓。
7.所述针布钢丝具有基部区段，针布钢丝通过该基部区段卷绕在罗拉上。具有近似三角形轮廓的齿从该基部区段突出。沿着针布钢丝或基部区段的延伸方向，两个直接相邻的齿通过空隙彼此间隔开。
8.在梳理过程中，纺织纤维通过卷绕在罗拉上的针布钢丝拾取，并在针布钢丝的相邻螺纹之间的间隙中沿着围绕罗拉的圆周方向取向。针布钢丝的齿在此被设置成拾取纺织纤维并将其保留直至释放。因此，希望赋予这些齿足够的硬度，以使得不会由于与纺织纤维的摩擦而发生过度磨损。针布钢丝的基部区段又必须能够围绕罗拉卷绕并且应该具有相应的弹性。因此，当制造用于全钢针布的针布钢丝时，也希望针布钢丝在不同区域中具有不同的硬度。
9.因此，针布钢丝的每个齿的至少一个待硬化区域应被硬化，而基部区段具有比待硬化区域低的硬度。在此，已硬化部分和未硬化部分之间形成过渡区。在过渡区中，针布钢丝具有不精确限定的硬度，因此这可能是针布钢丝或针布钢丝的每个齿的弱点。另一个缺点还是，由于加热会形成金属氧化物层(氧化皮)。此时通常需要在进一步的过程中再次去除氧化铁层。
10.因此，本发明的一个目的可以被视为提供可用于通过节省空间的装置并在避免氧化皮形成的情况下将针布钢丝有效硬化的方法。
11.该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。
12.根据本发明，在针布钢丝的待硬化区段中使用激光来将针布钢丝进行硬化。针布钢丝具有连续的基部区段，齿从该基部区段突出。如果基部区段沿着延伸方向线性延伸，则齿平行于公共平面取向并且沿着延伸方向上彼此布置成一排。该方法包括以下步骤：
13.在工作空间中，在至少一个工作平面中生成至少一个激光束场。优选地，在单个工作平面中生成恰好一个激光束场，或在第一工作平面中生成第一激光束场并在第二工作平
面中生成第二激光束场。工作平面在此彼此间隔一定距离布置。激光束场可以由连续激光束的截面形成。激光束场的轮廓可以变化，并且例如可以是多边形，特别是矩形的。有利地，激光束场具有至少一个，优选四个笔直延伸的外边缘。激光的强度或激光束场的能量密度在每个笔直的外边缘处发生突然变化。斜度m描述了激光束场的外边缘处的激光强度的梯度并且可以例如如下确定：
[0014][0015]
其中m：强度变化的斜度；
[0016]
激光束场强度i的平均值；
[0017]
w：平均强度的50％时垂直于笔直的外边缘的激光束场宽度；
[0018]
xl：平均强度的10％时垂直于笔直的外边缘的激光束场的半宽度；
[0019]
x2：平均强度的90％时垂直于笔直的外边缘的激光束场的半宽度。
[0020]
斜度优选大于5，特别是大于7，更优选大于8。
[0021]
将保护气体引入工作空间。保护气体可以连续或不连续地引入。通过这种方式，可以在工作空间中生成保护气体气氛。例如，氮气和/或氩气和/或其它惰性气体可以用作保护气体。以此方式，在工作空间中生成惰性和/或反应惰性的气氛。
[0022]
沿着传送方向，特别是沿着该针布钢丝的延伸方向，将针布钢丝传送到工作空间中。针布钢丝的每个齿的待硬化区段在此优选地相对于工作空间内的激光的传播方向而言倾斜或垂角地取向。针布钢丝以这样的方式被传送，以使得每个待硬化区段沿着所述至少一个激光束场移动或移动通过所述至少一个激光束场。每个待硬化区域具有至少一个外表面，其在待硬化区域移动通过所属的所述至少一个激光束场时沿着各自的工作平面移动。例如，可以在单个工作平面中生成单个激光束场，其中每个待硬化区域的外表面沿着工作平面移动通过激光束场。还可以在两个工作平面中生成两个激光束场，这两个工作平面彼此平行地布置并且在垂直于传送方向上具有与待硬化区域的厚度对应的距离。在此，每个待硬化区域的两个相反的外表面可以各自沿着两个工作平面之一移动通过所属的激光束场。因此，每个待硬化区域可以从一侧通过一个激光束场加热，或从两个相反侧通过两个激光束场加热。
[0023]
在待硬化区域移动通过所述至少一个激光束场时，其被加热。通过针布钢丝的传送移动，将待硬化区域始终移离所述至少一个激光束场，以使得不再有进一步的能量或热量引入到待硬化区域。由于针布钢丝的材料的热传导以及针布钢丝与工作空间中的周围气氛之间的热传导，经加热的待硬化区域迅速冷却，由此使其硬度增加。通过供应保护气体生成气体流，在此可以在工作空间中任选地实现额外的冷却效果。在这种情况下，可以将保护气体连续地引入到工作空间中。在所有实施例中，不需要供应另外的单独冷却介质。针布钢丝的每个待硬化区段的加热和冷却完全在工作空间内进行。
[0024]
通过激光束场产生的能量引入以及由此造成的每个待硬化区段的加热可以在非常小的空间内进行。加热和冷却发生在很短的时间内，因此氧化皮的风险已经降低。然而，已经表明，尽管硬化持续时间短，但仍可能出现退火色的形成和/或氧化皮。因此，根据本发明，通过连续或不连续地引入保护气体，在工作空间内形成反应惰性或惰性的气氛。由此进
一步改进激光硬化，并且可以省略针布钢丝的硬化部分的后处理。
[0025]
为了生成激光或激光束，使用激光束源，例如二极管激光器或气体激光器。激光可以具有至少650nm，例如800nm至1400nm的波长，并且在一个实施例中，光波长为约1000nm。
[0026]
优选的是，针布钢丝不停止地沿着传送方向连续地移动。沿着传送方向的移动可以恒定的速度进行。针布钢丝沿着传送方向移动的速度可以是至少10m/min或20m/min，例如40m/min至50m/min，其中可以根据齿的尺寸沿着传送方向调节该速度。通过针布钢丝沿着传送方向移动时的恒定速度，每个待硬化区段移动穿过所述至少一个激光束场的时间也保持恒定。
[0027]
有利的是，激光束场的至少一个性能相对于时间而言不变，例如激光束场的轮廓和/或激光器的开启时间期间的激光的强度和/或在由激光束脉冲产生激光束场时的激光束脉冲频率。在一个实施例中，激光束场既不开启和关闭，激光束场区域中激光的能量密度也不随时间变化(例如激光束脉冲频率等于0)。激光束场的空间延伸和激光束场在工作空间中的位置优选是恒定的。
[0028]
在一个优选实施方案中，所述至少一个激光束场可以具有非正圆形轮廓。所述至少一个激光束场可以具有沿着传送方向的长度和在所属的工作平面中垂直于传送方向的宽度。特别地，长度和宽度的尺寸不同，其中宽度可小于长度。所述至少一个激光束场可以例如具有至少10mm至最大100mm，优选15mm至70mm，更优选25mm或30mm至40mm的长度。例如，激光束场的长度为32mm至35mm。激光束场的宽度可以根据每个齿上的待硬化区域的高度来选择，并且在一个实施例中可以是至少0.5mm或1.0和/或最多2.0mm或3.0mm。
[0029]
在一个优选实施方案中，每个激光束场可以通过各一个光束整形光学器件来生成，该光束整形光学器件将入射激光束变换成出射激光束。出射激光束具有与入射激光束不同的截面。出射激光束在所属的工作平面上形成激光束场。如果要在第一工作平面中生成第一激光束场并且在第二工作平面中生成第二激光束场，则可以为此使用两个单独的光束整形光学器件。例如，光束整形光学器件可以具有透镜，特别是自由曲面透镜——类似于鲍威尔透镜。除了这种透镜之外，光束整形光学器件还可以具有其它光衍射和/或光折射和/或光反射部件。
[0030]
还有利的是，在激光束场中不照射到待硬化区域上，而是穿透激光束场的激光被束阱至少部分地捕获。如果针布钢丝例如沿着传送方向移动，则激光部分地，例如在激光束场中在针布钢丝的两个相邻齿之间存在空隙的区域中，穿透激光束场。该激光可以被束阱至少部分地捕获。为此，束阱可以被布置为例如与光束整形光学器件相对，其中工作平面位于光束整形光学器件和束阱之间。
[0031]
束阱可以优选地通过冷却介质，例如水和/或空气来冷却。为此，冷却介质流经的至少一个冷却通道可在束阱内延伸。另外或替代地，冷却介质可以从外部引导到束阱上。
[0032]
在一个实施例中，束阱可以具有至少一个照射表面，该照射表面倾斜于穿过所述至少一个激光束场的激光的传播方向取向。结果，与激光束平面中的能量密度相比，照射表面处的激光的能量密度降低。激光的能量密度可以这样的方式降低，以使得照射表面上的加热对于束阱而言不是关键的，并且由此引入的热量可以排出，优选地通过利用冷却介质的主动冷却。
[0033]
激光在所述至少一个激光束场中作用在待硬化区段的每个点上的作用持续时间
可以是最大150ms或最大100ms。作用持续时间可以优选为30ms至90ms，更优选50ms至70ms。在一个实施例中，作用持续时间为约60ms。作用持续时间可以例如通过针布钢丝的传送速度和/或所述至少一个激光束场沿着传送方向的长度来调节。
[0034]
有利的是，针布钢丝在进入所述至少一个激光束场之前被退火。退火可以限于或至少包括针布钢丝的基部区段。也可以对整个针布钢丝进行退火处理。退火包括从初始温度加热至保持温度、在保持温度下充分加热、以及冷却至目标温度，该目标温度可对应于加热之前针布钢丝的初始温度。例如，目标温度和/或初始温度可以是环境温度。
[0035]
还有利的是，该方法包括针布钢丝在进入所述至少一个激光束场中之前被清洁。所述清洁可以在任选的退火过程之前进行。特别地，该清洁在清洁工具与针布钢丝不直接接触的情况下进行，例如通过将清洁液喷洒到针布钢丝上。可以使用水作为清洗液。
[0036]
还有利的是，例如使用高温计测量所述至少一个待硬化区域的加热。以此方式，可以调节所述至少一个激光束场中的激光的能量密度，以使得在针布钢丝的待硬化区域中达到所需的温度。通过测量待硬化区域中的温度，还可以调整或调节激光能量，因此实现所述至少一个激光束场中的激光的能量密度。
[0037]
本发明的有利实施方式由从属权利要求、说明书和附图得出。下面参考附图详细解释本发明的优选实施例。图中显示：
[0038]
图1针布钢丝的一个实施例的示意性透视局部图示，
[0039]
图2图1中的针布钢丝的一部分的示意性侧视图，
[0040]
图3根据图2中的切割线iii-iii垂直于针布钢丝的延伸方向的截面，
[0041]
图4根据图1-3的针布钢丝的已硬化的齿中的硬度曲线的示意性原理图，
[0042]
图5沿着传送方向观察的用于将针布钢丝硬化的装置和方法的示意性原理图，
[0043]
图6图5的装置和方法的垂直于传送方向的侧视图，
[0044]
图7具有沿着传送方向的长度和垂直于传送方向的宽度的根据本发明的激光束场的原理图，
[0045]
图8用于将针布钢丝硬化的装置和方法的修改实施方案的高度示意性图示。
[0046]
本发明涉及如图1-3中示意性示出的针布钢丝10的激光硬化。针布钢丝10具有沿着纵向l延伸的基部区段11。基部区段11可以具有多边形，例如矩形的截面。沿着宽度方向b，多个齿12从基部区段11突出，所述齿沿着纵向l彼此相继布置。沿着纵向l直接相邻的两个齿12之间分别存在空隙13。每个齿12具有大致三角形的轮廓，其角部14沿着宽度方向b布置成远离基部区段11。角部14由界定齿12的轮廓的两个边缘15、16形成。在该实施例中，第一边缘15基本上沿着宽度方向b延伸，而另一个第二边缘16相对于宽度方向b倾斜。
[0047]
沿着垂直于宽度方向b和纵向l定向的深度方向t，基部区段11具有至少在一个区段中大于齿12的厚度的厚度或厚度。结果，在基部区段11上形成具有纵向表面17的突出部，其在该实施例中垂直于宽度方向b定向。每个齿12具有第一外表面18和与第一外表面18相反的第二外表面19。两个外表面18、19布置成沿着深度方向t对应于齿12的厚度彼此相距一定距离。两个外表面18、19可以布置成彼此平行。在这里示出的实施例中，第二外表面19基本上垂直于深度方向t延伸，而第一外表面18相对于深度方向t和第二外表面19倾斜地取向。第一外表面18在第一平面e1中延伸，而第二外表面19在第二平面e2中延伸(图3)。
[0048]
在每个齿上，待硬化区域a与角部14连接。每个齿12应在该区域中被硬化。待硬化
区域a布置成距基部区段11的与纵向表面17连接的突出部一定距离。在通过根据本发明激光硬化将待硬化区域a硬化之后，过渡区z与待硬化区域a连接，在该过渡区中硬度朝着基部区段11的方向连续降低。沿着宽度方向b，使用根据本发明的方法进行激光硬化之后的过渡区z具有小于0.3mm，优选小于0.2mm的尺寸。
[0049]
为了使待硬化区域a硬化，将能量引入待硬化区域a中并将其加热。通过用来自激光束的激光照射，将待硬化区域a加热。图5和图6中示出用于激光硬化的装置和方法的实施例的各自类似于框图的示意图。
[0050]
对于激光硬化，在壳体25中界定工作空间26。在工作空间26中处理针布钢丝10，特别是在待硬化区域a中激光硬化。在该实施例中，针布钢丝10借助未示出的传送装置沿着传送方向f移动通过工作空间26。传送方向f例如可以水平定向。在沿着传送方向f传送针布钢丝10时，优选使其这样取向，以使得针布钢丝10的纵向l沿着传送方向取向。针布钢丝10的宽度方向b优选地平行于工作空间26的横向q取向，该横向q又垂直于传送方向f定向。传送方向f和横向q可以撑开水平延伸的平面。可以说，针布钢丝10可以平放地移动通过工作空间26。
[0051]
在此描述的优选实施例中，针布钢丝10不停止地移动穿过工作空间26并且在此期间处理，特别是硬化。针布钢丝10沿着传送方向f移动的速度优选是恒定的，并且在该实施例中为至少10m/min或至少20m/min，例如40m/min至50m/min，其中该速度取决于齿12的尺寸，并且齿12越大，可以选择得越小。
[0052]
在工作空间中生成至少一个激光束场27，并且在根据图5和6的实施例中恰好一个激光束场27。为此，该装置具有发射激光束29的激光束源28。所发射的激光束29可以作为入射激光束30直接供应至光束整形光学器件31，或替代地经由一个或多个光学元件间接供应。这些光学元件可以偏转和/或折射和/或弯曲和/或反射激光束，然后将其作为入射激光束30供应至光束整形光学器件31。
[0053]
由激光束源28生成的激光束29的激光优选地具有至少650nm或至少800nm，例如800nm至1400nm的波长，在该实施例中约1000nm的波长。
[0054]
光束整形光学器件31被设置成变换入射激光束30并由此形成在工作平面中具有限定截面的出射激光束32。为此，光束整形光学器件31可以具有一个或多个光学部件，例如透镜，特别是自由曲面透镜33。
[0055]
出射激光束32在工作空间26内的工作平面中形成激光束场27。在根据图5和6的实施例中，工作空间26中的工作平面沿着传送方向f延伸，并且沿着横向q或倾斜于横向q延伸，以使得存在于工作空间中的第一外表面18的第一平面el基本上布置在该工作平面中。出射激光束32在其布置在工作平面中的激光束场27中具有限定的尺寸和能量密度。如图7中高度示意性地示出，激光束场27具有沿着传送方向f的长度x以及沿着工作平面或沿着横向q的宽度y，其垂直于传送方向f。长度x优选地不同于宽度y，特别是更大。在一个实施例中，长度x可以是至少10mm至最大100mm，优选15mm至70mm，更优选25mm或30mm至40mm，特别是32mm至35mm。激光束场27的宽度y可以与齿12的待硬化区域a的尺寸适配并且例如为至少0.5mm或1.0mm至2.0mm或3.0mm。
[0056]
所述至少一个激光束场27具有例如矩形或其它多边形轮廓。它具有至少一个笔直的外边缘，该笔直的外边缘平行于传送方向f取向并且界定朝向基部区段11的所述至少一
个激光束场27。激光的强度或所述至少一个激光束场27的能量密度在每个笔直的外边缘处发生突然变化。斜度m描述了激光束场的外边缘处的激光强度的梯度并且可以例如如下确定：
[0057][0058]
其中m：强度变化的斜度；
[0059]
激光束场强度i的平均值；
[0060]
w：平均强度的50％时垂直于笔直的外边缘的激光束场宽度；
[0061]
xl：平均强度的10％时垂直于笔直的外边缘的激光束场的半宽度；
[0062]
x2：平均强度的90％时垂直于笔直的外边缘的激光束场的半宽度。
[0063]
斜度优选大于5，特别是大于7，更优选大于8。
[0064]
在工作空间26中建立反应惰性或惰性的气体气氛，以避免由于激光硬化而形成金属氧化物层(氧化皮)以及生成退火色。为此目的，将保护气体g引入到工作空间26中。为此，壳体25可以具有至少一个气体连接件37，以供应保护气体g。保护气体g可以连续或不连续地流入工作空间26。
[0065]
优选将保护气体g邻近光束整形光学器件31引入工作空间26中，以使得其相对于出射激光束32的传播方向倾斜或垂直地流动，例如沿着横向q和/或沿着传送方向f。在该实施例中，保护气体g垂直地在工作平面或激光束场27和光束整形光学器件31之间引入。保护气体g的流动可以保护光束整形光学器件31，可以说用作在激光硬化和/或其它处理期间在工作空间26中形成的烟气和/或蒸气的屏障气体。保护气体g可以将烟气和/或蒸气传送出激光束场27。因此，保护气体g例如不仅用于生成工作空间26中的低反应或惰性的气氛，而且同时也保护光束整形光学器件31和/或在激光束场27中在针布钢丝10的表面上保持尽可能均匀的能量密度。
[0066]
例如，可以使用氮气、氩气或其它惰性气体或其任意组合作为保护气体g。
[0067]
为了激光硬化，针布钢丝10移动通过工作空间26，以使得每个齿12的待硬化区域a相继地移动通过激光束场27。在此移动期间，待硬化区域a在激光束场27中被加热并且在离开激光束场27之后迅速冷却，由此使硬度增加。冷却通过在针布钢丝10内从经加热的待硬化区域朝着基部区段11的方向热传导来实现。可以通过将热量释放到工作空间26的气氛中来实现额外的冷却。通过引入保护气体g在工作空间26内产生的气体流可以有助于进一步冷却经加热的区段。
[0068]
如图7中示意性地示出，激光束场27以这样的方式定位：仅齿12的待硬化区域a移动通过激光束场27。针布钢丝10的不应被硬化的其它区域，特别是基部区段11在激光束场27之外移动通过工作空间26。
[0069]
在实施例中，出射激光束32的激光在激光束场27中作用在移动穿过的待硬化区域a的每个点上的作用持续时间为最大150ms或最大100ms。优选地，作用持续时间可以为30ms至90ms，更优选50ms至70ms。在该实施例中，作用持续时间为约60ms。
[0070]
在齿12的待硬化区域a硬化之后，齿12具有如图4中原理性示意性地示出的硬化曲线。该图的横坐标表示沿着宽度方向b的距齿12的角部14的距离d。纵坐标表示取决于距离d
的硬度h。硬化后，每个待硬化区域a的硬度h最大且基本恒定。在过渡区z中，硬度降低。在硬化区域a之外，硬度h对应于针布钢丝10的未硬化材料所具有的值。过渡区z沿着宽度方向b的尺寸小并且优选小于0.2mm。未硬化的基部区段11提供足够的弹性和可变形性，并且即使在硬化之后，针布钢丝10也可以毫无问题地卷绕在罗拉上而不会形成裂纹或其它损坏。
[0071]
还如图5和6所示，束阱38可以沿着出射激光束32的传播方向存在于工作平面或针布钢丝10移动通过工作空间26的平面后方。束阱38被设置成至少部分地捕获不照射到针布钢丝10上而是穿过激光束场27，特别是穿过两个齿12之间的空隙13(也参见图7)的出射激光束32的激光。束阱38具有至少一个，例如两个照射表面39，其相对于出射激光束32的激光的传播方向倾斜地布置。照射表面39可布置为例如v形。通过照射表面39相对于激光的传播方向的倾斜，与激光束场27的面积相比增加了一个面积，激光照射所述至少一个照射表面39的该面积。因此，与激光束场相比，照射到所述至少一个照射表面39上的能量密度减小。因此，每单位面积的束阱38中的能量吸收也足够小。
[0072]
在该实施例中，所述至少一个照射表面39由冷却体40的外表面形成。冷却体40以及因此所述至少一个照射表面39可以通过冷却介质k(例如空气、水或另一流体)来冷却。因此，在该实施例中，冷却体40内存在至少一个冷却通道41，冷却介质k流过该冷却通道。冷却介质k的冷却回路在图5中仅以高度示意性的方式示出。
[0073]
借助图6说明用于进行该方法或配置该装置的进一步任选配置可能性。用于处理针布钢丝10的其它站可以存在于壳体25中，它们优选地沿着针布钢丝10的移动方向布置在激光束场27前方。例如，这可以涉及清洁站和退火站42。清洁站41被设置成至少清洁针布钢丝10的待硬化区域a。退火站42被设置成至少将针布钢丝10的基部区段11进行退火。
[0074]
清洁站41可被设置成释放清洁剂并将其至少喷洒到针布钢丝10的待硬化区域a上，以去除杂质。任选地，然后可以在清洁站41中干燥针布钢丝10，例如通过用气体吹干。
[0075]
退火站42被设置成至少将针布钢丝10的基部区段11或替代地整个针布钢丝10进行退火。为此，退火站42可以具有加热装置43、冷却装置44以及任选干燥装置45。加热装置43用于将热量至少引入到针布钢丝10的基部区段11中并且将其加热至保持温度。如此加热的针布钢丝10的部分然后通过冷却装置44冷却，例如通过喷洒冷却剂，例如水。然后可以通过干燥装置45来干燥针布钢丝10，例如通过用气体吹干。
[0076]
在清洁站41中的清洁和/或退火站42中的退火之后，待硬化区域a通过工作空间中的激光硬化而硬化。在该实施例中，所有这些工作步骤都发生在工作空间26内。
[0077]
图8以高度简化的示意性原理图示出了用于将针布钢丝10的待硬化区域a进行激光硬化的另一实施例。在该实施例中，通过两个单独的光束整形光学器件31生成两个出射激光束32，它们分别形成激光束场，例如第一工作平面中的第一激光束场27a和布置成距其一定距离的第二工作平面中的第二激光束场27b。两个工作平面可以彼此平行或倾斜地延伸，并且例如以如下方式取向：待硬化区域a的第一平面e1沿着第一工作平面移动，并且待硬化区域a的第二平面e2沿着第二工作平面移动。通过这种布置，激光的能量可以从两个相反侧引入到针布钢丝10的待硬化区域a中，即通过第一激光束场27a引入到第一外表面18上以及通过第二激光束场27b引入到第二外表面19上。
[0078]
沿着传送方向f，激光束场27a、27b可以彼此错开布置，或任选地至少部分重叠。
[0079]
还如图8所示，对于两个出射激光束32可以存在两个单独的束阱38。出射激光束32
并不平行于公共轴取向，而是传播方向彼此以小于180
°
的角度定向。
[0080]
为了通过两个光束整形光学器件31生成两个出射激光束32，可以使用公共激光束源28的发射激光束29。任选地，也可以使用两个单独的激光束源28。
[0081]
可以监测移动通过所涉激光束场27的至少一个待硬化区域a的加热。例如，高温计46可用于此，如图5中示意性所示。借助高温计46，可以检测从针布钢丝10的经加热区域发出到所述至少一个待硬化区域a中的热辐射w。因此，高温计46可用于检查是否已将足够的能量引入到所述至少一个待硬化区域a中。任选地，可以修改激光束源28的设置，以与能量输入适配。
[0082]
本发明涉及用于将针布钢丝10的待硬化区域a进行激光束硬化的方法。在此，针布钢丝10沿着传送方向移动通过工作空间26。通过连续或不连续地引入保护气体g，在工作空间26中生成保护气体气氛。在工作空间26中形成激光束场27，针布钢丝10的待硬化区域a移动通过该激光束场。在此，待硬化区域a被加热。在离开激光束场27之后，待硬化区域a冷却并通过经受该温度分布而硬化。工作空间26中的保护气体气氛中的硬化防止氧化物层(氧化皮)和退火色的形成。
[0083]
附图标记列表：
[0084]
10针布钢丝
[0085]
11基部区段
[0086]
12齿
[0087]
13空隙
[0088]
14角部
[0089]
15第一边缘
[0090]
16第二边缘
[0091]
17纵向表面
[0092]
18第一外表面
[0093]
19第二外表面
[0094]
25壳体
[0095]
26工作空间
[0096]
27激光束场
[0097]
27a第一激光束场
[0098]
27b第二激光束场
[0099]
28激光束源
[0100]
29激光束
[0101]
30入射激光束
[0102]
31光束整形光学器件
[0103]
32出射激光束
[0104]
33自由曲面透镜
[0105]
37气体连接件
[0106]
38束阱
[0107]
39照射表面
[0108]
40冷却体
[0109]
41清洁站
[0110]
42退火站
[0111]
43加热装置
[0112]
44冷却装置
[0113]
45干燥装置
[0114]
46高温计
[0115]
a待硬化区域
[0116]
b宽度方向
[0117]
d距离
[0118]
e1第一平面
[0119]
e2第二平面
[0120]
f传送方向
[0121]
g保护气体
[0122]
h硬度
[0123]
k冷却介质
[0124]
l纵向
[0125]
q横向
[0126]
t深度方向
[0127]
w热辐射
[0128]
x激光束场的长度
[0129]
y激光束场的宽度
[0130]
z过渡区。