DE2013255B2 - Verfahren zum bearbeiten, insb. zum schneiden, schweissen oder bohren, und/oder messen von werkstuecken aus metall oder kunststoff mittels eines elektronen- oder laserstrahles - Google Patents

Description

3 f 4

stehen. Die von einer Glühkatode emittierten Elek- richtung zur automatischen Fokussierung des Latronen werden durch eine gegenüber dieser auf einem dungsträgerstrahls bekannt (deutsche Patentschrift hohen positiven Potential liegende Anode auf eine 1 196 806), bei welchem aber ebenfalls eine Maxigroße Geschwindigkeit gebracht, Zur Steuerung des mum-Peilung vorgenommen wird. Es wird hierbei Elektronensystems befindet sich eine Art Wehnelt- 5 auf maximale Menge der aufgenommenen Sekunüar-Zylinder zwischen Katode und Anode, Die Anode Elektronen eingestellt und die Fokussierung danacn besitzt eine Mittelbohl ung, durch die die Elektronen eingerichtet, wonach der Fokussierstrom auf diesen mit hoher Geschwindigkeit durchtreten Zur weiteren eingestellten Wert festgehalten wird. Dieses Verfan-Beeinflussung des Elektronenstrahls durchläuft dieser ren besitzt den Nachteil, daß keine echte Regelung ein steuerbares Magnetfeld zur Fokussierung. Außer- io vorliegt und keine stabile Sollwerteinstellung mogdem enthält die Anordnung ein Ablenksystem, mit Hch ist. Auch dieser Nachteil soll mit dem angemeldem der Strahl in zwei senkrechten zueinander ste- deten Verfahren beseitigt werden,
henden Koordinaten in Grenzen abgelenkt werden Aufgabe des angemeldeten Verfahrens ist, eine kann, bevor er das ebenfalls im Vakuum befindliche von Alterung unabhängige und stabile Regelung zur Werkstück trifft. Durch die starke Bündelung des 15 optimalen Fokussierung des Bearbeitungsstrahls zu Elektronenstrahls im sogenannten Brennfleck, dessen schaffen.

Durchmesser bei richtiger Justierung nur wenige μτη Das angemeldete Verfahren ist erfindungsgemali beträgt, entstehen Leistungsdichten bis zu mehreren dadurch gekennzeichnet, daß die von der Sonde ge-10» W/cm-'. Wird die Oberflächt des Werkstückes in lieferten Signale über eir.,.i Bandpaßverstärker mit den Bereich dieses Brennfleckes gebrrcht, kann diese ao einem Durchlaßbereich für d'e Oberwellen der Sedem jeweiligen Zweck entsprechend bearbeitet wer- kundärstrahlung zwei gleichen Verstärkern mit Siden. Die Genauigkeit der Bearbeitung hängt von der gnaltorschaltungen zugeführt werden, die alternie-Führung der Oberfläche unter dem Brennpunkt des rend mit der Frequenz/₃ und damit synchron zur Abgebündelten Elektronenstrahles ab. Dazu muß ge- lenkung in Richtung der z-Koordinate getastet werwährleistet sein, daß der Elektronenstrahl zu jedem «5 den, und daß an den Verstärkern Ausgangsspannun-Zeitpunkt optimal fokussiert ist. In der bisher üb- gen entstehen, die mittels eines Brückendemodulators liehen Technik wird ein Wolfram-Scheibchen in den verglichen werden und eine dadurch gebildete Diffe-Strahlengang in Höhe der Bearbeitungsfläche einge- renzspannung über einen weiteren Verstärker den schwenkt. Die Fokussierung wird dann durch Ver- Korrekturstrom für die Fokussierung in der z-Koorfcndern des Steuerstromes in der Elektronenlinse der- 30 dinate erzeugt.

art vorgenommen, daß auf dem Wo'fram-Scheibchen Die Sekundärstrahlung kann aus Licht-, Röntgender Leuchtfleck optisch den kleinsten Durchmesser oder elektronischen Strahlen oder anderen elektrobesitzt. Diese Einstellung kann aber jeweils nur für magnetischen Wellenstrahlungen bestehen,
einen Mittelwert gelten. Eine Aufgabe des erfindungs- In der nachfolgenden Beschreibung soll an einem gemäßen Verfahrens ist es, die Fokussierung auto- 35 Beispiel für das Schweißen mit Hilfe der Fig. 1 matisch zu jedem Zeitpunkt des Bearbeitungsverfah- bis 13 das erfindungsgemäße Verfahicn näher erläurens op.imal einzustellen. tert werden. Hierbei zeigt die

Beim Schweißen von zwei Teilen muß der Brenn- F i g. 1 eine Elektronenstrahlkanone üblicher Bau-

fleck immer der Trennfuge zwischen den Teilen ent- art,

langgeführt werden. Das geschieht üblicherweise da- 40 F i g. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des

durch, daß durch gemeinsames Verschieben der Teile angemeldeten Verfahrens,

der Strahl in der Fuge entlanggeführt wird, indem der F i g. 3 a den Kurvenverlauf einer beliebigen

Bearbeitungstisch in senkrecht zueinander stehenden Schweißnaht in einer Bearbeitungsebene x, y,

Richtungen von Hand gesteuert wird. Es ist deshalb F i g. 3 b eine Ausschnittvergrößerung der F i g. 3 a,

eine weitere Aufgabe des erfinderischen Verfahrens, 45 F i g. 4 den zeitlichen Verlauf der von der Sonde

diese Steuerung derart zu gestalten, daß der Strahl abgegebenen Spannung,

automatisch der Trennfuge entlanggeführt wird. F i g. 5 das Amplitudenspektrum der Spannung

Es ist bekannt (deutsche Offenlegungsschrift nach F i g. 4,

1565 539), den Brennpunkt eines Elektronenstrahls Fig. 6 die Durchiaßkurve eines ersten Verstär-

mit Hilfe einer Sonde zur Aufnahme von Helligkeit? - 50 kers,

Schwankungen zu steuern. Hierzu wird die Grund- Fig. 7 den Signalverlauf der automatischen Fo-

schwingung der Helligkeitsschwankungen ausgewer- kussierungssteuerung,

tet, wobei die Tatsache ausgenutzt wird, daß die HeI- F i g. 8 die Durchlaßkurve eines zweiten Verstär-

ligkeit des Brennflecks bei optimaler Fokussierung kers,

einen Maximalwert erreicht. Bei periodischer Verän- 55 Fig. 9r Signalverlauf bei automatisch symme-

derung um diesen Maximalwert verschwindet jedoch trisrher Fokussierung (/_/s, Φ l_sou),

die Orandschwmgung, die zusammen mit einer Oszil- Fig. 9b Signalverlauf bei automatischer symme-

latorfrequenz verglichen wird und daraus das Steuer- irischer Fokussierung (/,„ = /*,;;),

signal zur Brennpunktsteuerung abgeleitet wird. Bei Fig. 10a Signalverlauf bei automatischer unsym-

der bekannten Steuereinrichtung wird zur optimalen 60 metrischer Fokussierung (//„=£/«,«) nach oben,

Einstellung des Brennpunktes das von der Sonde Fig. 10b Signalverlauf bei automatischer unsym-

(Fotozelle) aufgenommene Signal über Spiegel auf metrischer Fokussierung (/,„ = /,„„) nach oben,

maximale Helligkeit einjustiert. Diese Anordnung be- F i g. 11 a Signalverlauf bei automatischer unsym-

sitzt den großen Nachteil, daß eine Eich- und Meß- metrischer Fokussierung (/,_s, ψ /,„„) nach unten,

genauigkeit schwer zu beherrschen ist, da auf genaue 65 F i g. 11 b Signatverlauf bei automatischer unsym-

Planparallelität zwischen Werkstückoberfläche und metrischer Fokussierung (/,„ = I₁₀₁₁) nach unten, Meßsonde geachtet werden muß. F i g. 12 Signalgeneratnr, Es ist außerdem ein Verfahren und eine Ein- Fig. 13Impulsschema.

in F ί g. 1 ist sehetnatiseh der Aufbau der erwähn- einer zu schweißenden Fuge 20 gezeigt, entlang ten Elektfonetistrahlkartofle gezeigt. Die von der weichet der Elektronenstrahl geführt werden soll. Glühkatode i emittierten Elektronen werden von der Im allgemeinen wird die an die Fuge angelegte Tan-Anode 2 auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht, gente einen Winkel φ mit der Jt-Koordinate einwobei die Anode meist auf Massepotential und die S schließen.

Katode auf negativem Potential von etwa 15OkV In Fig. 3b sind in einer Ausschnittvergrößerung liegt. Eine Wehneltelektrode 3 dient zur Steuerung der F i g. 3 a die Verhältnisse deutlieher herausgedes Elektronenstrahls, der durch die Ablenkspulen 4 stellt. F,« sind zwei Teile 2t, 22 gezeigt, die von dem in den x- und y-Koordinaten bewegbar ist. Zur Fokus- Elektronenstrahl zusammengeschweißt werden sollen, sierung dient die Elektronenlinse 5. In der Fig. 1 io was durch die schraffierte Fuge 20« angedeutet ist. sind die drei Raumkoordinaten χ und v. in denen das Hier bedeutet fit der momentane Winkel des Auf-Werkstück 6, und z, in der der Brennpunkt des Elek- treffpunktes des periodisch umlaufenden Elektronentronenstrahls bewegbar ist, eingezeichnet. Strahls in der .t-y-Ebene in bezug auf die eingetra-

Die zur automatischen Führung der Fokussierung gene positive ^-Richtung.

des Brennpunktes des Elektronenstrahls erforderliche 15 Der Elektronenstrahl wird z. B. kreisförmig übet Schaltung ist in der Form eines Blockschaltbildes die Fuge 20 geführt: die in der Nähe des Auftreffnach F ig. 2 dargestellt für den Fall, daß /,gleich f_t ist. punktes des Elektronenstrahls angebrachte Sonde

Eine von einem Oszillator 7 erzeugte sinusförmige nimmt die Sekundärelektronenstrahlung auf und HiI-Schwingung von z.B. 1OkHz wird über eine Modu- det eine dieser proportionalen Spannung U_s. Da dei lationsstufe β einem Verstärker 9 direkt zugeführt, ao Elektronenstrahl periodisch über die noch nicht geweicher den für die j-Koordinate erforderlichen Ab- schweißte Fuge streift, ändert sich impulsartig mil lenkstrom /, liefert. Es sei angenommen, daß die der Frequenz der kreisförmigen Ablenkung des Elek-Schwingung von Oszillator 7 gleichzeitig über ein um tronenstrahls die Sekundärstrahlung. Der zeitliche 90 phasendrehendes Glied 10 über eine zweite Mo- Verlauf dieser Spannung V_s ist in F i g. 4 dargestellt dulationsstufe 11 einem Verstärkern zugeführt wird, 35 Diew periodische Signalspannung ist oberwellenwelcher für die y-Koordinate den erforderlichen Ab- haltig, das entsprechende Frequenzspektrum zeigl lenkstrom/, liefert. Bei gleicher Amplitude der Ab- Fig. 5. Der Oberwellengehalt ist abhängig von der lenkströme entsteht bei symmetrischem Aufbau der Tiefe der Modulation der Sondenspannung U_s nach x- und y-Ablenksysteme eine kreisförmige Ablenkung F i g. 4 und diese wiederum von der Fokussierung für den Elektronenstrahl. Diese kreisförmige Ahlen- 30 des Strahls. Von diesem Frequenzspektrum wird im kung kann während des Arbeitsablaufs dauernd vor- Verstärker nur die Grundwelle verstärkt und ausge handen sein oder, wie im Blockschaltbild angedeutet. wertet. Weicht die I age des nicht ausgelenkten Flekkönnen die Schwingungen durch einen Impulsgene- tronenstrahls von der Mitte der Fuge ab. ergibt sich rator 13 durch Spannungsimpulse V₁ getastet werden. aus dem Sondensignal eine abweichende Phasenlage Vorzugsweise sollte das Tastverhältnis in der Größen- 35 an den Synchrondemodulatoren 16.17. derart. daU Ordnung von 1 : 20 liegen, um möglichst wenig den diese in Zusammenwirken mit der zugeführten Refe-Bearbeitungsvorgang zu stören. renzphase für die x- bzw. y-Koordinate ein Steuer-

Zur weiteren Durchführung des Verfahrens ist eine signal für die Antriebsmotoren W₁ bzw. M_r zui Sonde 14 vorgesehen, die die von dem Elektronen- Nachführung des Werkstückes abgeben,
strahl verursachte Sekundärstrahlung auffängt und 40 Nachdem die automatische Führung des Werkein dieser proportionales Signal dem Verstärker 15 Stückes in der x- und y-Koordinate besprochen wurde, zuführt. Als Sonden sind z. B. auch Geiger-Zähler. soll nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens Szintillationszähler zum Auffangen von Röntgen- die automatische Fokussierung des Brennpunktes in strahlen oder anderen elektromagnetischen Schwin- der z-Koordinate mit Hilfe der F i g. 2 und 7 bis 11 gungen oder Fotovervielfacher. Fotodioden. Foto- 45 näher erläutert werden. In F i g. 7 ist die zeitliche transistoren für Infrarot-Strahlung oder sichtbares Zuordnung von Impulsen gezeigt, die von iinem Im-Licht denkbar. pulsgenerator 13 an die verschiedenen Stufen geftihn

Der Verstärker 15, dessen Durchlaßkurve mit der sind. Zur automatischen Fokussierung wird eine relativen Verstärkung V in F i g. 6 dargestellt ist, alternierende Impulsspannung t/₂ an einen Verstärkei verstärkt aus dem oberwellenhaltigen Sondensignal 50 23 gegeben, der den Fokussierstrom /. periodisch die Grundschwingung J₁ und führt diese zwei Syn- von einem Mittelwert aus erhöht und erniedrigt. Im chrondemodulatoren 16,17 zu, denen als Referenz- gleichen Rhythmus werden von dem Impulsgeneraschwingung das der x- bzw. y-Koordinate entspre- tor 13 durch alternierende Impulsfolgen U₃ und U₄ chende Modulationssignal zugeleitet wird. Auf diese zwei Verstärker 24,25 wechselseitig getastet, die ein Weise wird das Sondensignal nach den beiden Ko- 55 vom Sondensignal geliefertes Oberwellengemisch aus ordinaten χ und >· in den beiden Verstärkern 18,19 dem Verstärker 26 verstärken und auf den Brückenverstärkt, so daß bei Phasenabweichung zwischen demodulator 27 geben. Der Verstärker 26 hat eine der Frequenz der Grundschwingung des Sonden- Durchlaßkurve mit der relativen Verstärkung V nach signals und den Referenzschwingungen Korrektur- F i g. 8. Die Eckfrequenzen dieses Bandpasses sind signale für die Antriebsmotoren M_x, M_y entstehen, 60 zweckmäßigerweise etwa gegeben mit dem 5- und die den Arbeitstisch mit dem Werkstück so weit ver- 50fachen der Grundfrequenz des periodischen Signals schieben, bis dieses sich wieder in Sollage befindet. (Modulationssignal). Der Brückendemodulator 27 ver-Es handelt sich bei diesem Vorgang um eine auto- gleicht die beiden Ausgangsspannungen der beiden matische Nachführung des Werkstücks, was mit Hilfe Verstärker und gibt die daraus gewonnene Differenzder F i g. 3 am Beispiel einer Schweißnaht verdeut- 65 spannung über einen Tiefpaß 28 an den Verstärkei licht werden soll. 23 für den Fokusstrom I₁.

In F i g. 3 a ist der willkürlich in der Arbeits- Nachfolgend soll der Vorgang der automatischen

ebene x, y des Werkstücks angenommene Verlauf Fokussierung erläutert werden.

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IfI Pig. 9a ist der noeh flieht ausgeregelte Zustand Die Fig. 10 und 11 zeigen entsprechend den Aus-

des Pokussierstromes /, dargestellt, da /_/s/ und t_soU führungen zu F i g. 9 die Verhältnisse fiif eine ge*

noeh stark voneinander abweichen, wollte Verschiebung des Brennpunktes in das Wefk-

Pefiodisch wird nun der Fökussierstrom symme^ stüek hinein (Fig. 10) bzw. aus dem Werkstück

frisch vergrößert und verkleinert, so daß def Elek- S heraus (Fig. 11), indem eine unsymmetrische Tastung

trcflenstrahl mehr oder weniger defokussiert auf die des Linsenstfomes vorgenommen wifd.

Werkstückoberfläche auftfißt, wie dies unter der Die Fig. 9b, 10b und lib stellen jeweils den

Kurve für den Strom /, angedeutet ist. Als Folge ausgeregelten Zustand dar.

davon entsteht beim jeweiligen Überstreichen des Die Fokusautomatik ist bestrebt, den Fokus für

Elektronenstrahls über die Trennfuge ein Sonden- io den nicht getasteten Arbeitsbereich derart einzu*

lignal U_s. dessen Zeitfunktion darunter aufgezeich- stellen, daß die beiden für die Gewinnung der Meß-

ttet ist mit von der jeweiligen Fokuslage abhängigen signale getasteten Fokuslagen zu beiden Seiten der

Modulationstiefe. Daraus entsteht ein mehr oder mittleren Oberflächen des Werkstücks spiegelbildlich

weniger oberwellenhaltiges Sondensignal U_s, dessen zu liegen kommen.

fVequenzfunktion entsprechend der genauen Dar- 15 Voraussetzung für die automatische Fokussierung

«teilung nach F i g. 5 vereinfacht aufgezeichnet ist. ist die Existenz von Unebenheiten auf der Ober-

Zunächst soll die linke Seite der Fig. 9a be- fläche, wie sie beispielsweise beim kreisförmigen Ab-

eprochen werden, bei der der Brennpunkt des Elek- lenken des Llektronenstrahls während des Schweißens

tronenstrahls durch kurzzeitige Erhöhung des Linsen- der Fuge zwischen zwei Werkstücken gegeben ist.

stromes I₁ nach oben getastet ist. Es erfolgt eine *o Durch zeitliche Steuerung des Ablenksignals und des

flache Modulation des zeitlichen Verlaufs der Son- Linsenstroms mit kleinen Tastverhältnissen wird in

denspannung. Dadurch hat die entsprechende Fre- Verbindung mit einer gleichzeitigen, impulsartigen

quen7funktion weniger Oberwellen, so daß nach Herabsetzung des Stromstrahls vermieden, daß diese

Durchlaufen des Bandpasses eine kleine Spannung f_s Steuersuchsignale auf dem Werkstück nennenswerte

an den unten angedeuteten Oleichrichter gelangt, der as Spuren hinterlassen,

eine kleine positive Spannung abgibt. Wie in Fig. 2 angedeutet, kann die Intensität des

Die rechte Seite der Fig. 9a stellt den Zustand Elektronenstrahls in der Elektronenstrahlkanone 30 für eine kurzzeitige Erniedrigung des I insenstromes I₂ durch den Impulsgenerator 13 über einen Verstärker dar. wodurch die Brennweite des F.lektronenstrahls 29 während der Meßphase abgeschwächt werden,
vergrößert wird. Dadurch wird die Zeitfunktion der 30 Zur svnchronen Steuerung der automatischen Füh-Sondenspannung L\ steiler und dadurch ihr Ober- rung des Brennpunktes und /ur Erzeugung der für wellengehalt erheblich großer, so daß nach Durch- das Verfahren notwendigen Torsignale ist ein Impulslaufen des Bandpasses dem zweiton Gleichrichter im get.erator 13 vorgesehen, wie er z. B. in fig. 12 dar-Brückendemoduiator eine größere Wechselspannung gestellt ist.

zugeführt wird, was eine größere negative Richtgleich- 35 Die in Fig. 12 eingetragenen Positionen beziehen

spannung zur Folge hat. Die aus beiden Richtgleich- sich auf die an den betreffenden Stellen anliegenden

spannungen resultierende Differenzspannung 1 U ist Signale, wie sie unter der gleichen Numerierung in

im ungeregelten Zustand daher negativ, wie unten in F i g. 13 für die einzelnen Ausgänge herausgezeichnet

Fig. 9a angedeutet ist. sind.

Die mittlere Spalte stellt die Verhältnisse zwischen 40 Zur Verbesserung der automatischen Steuerung de?

den Schaltimpulsen dar. wie sie sich ergeben würden, Brennpunktes kann es vorteilhaft sein, die Größe des

wenn man bei dem Linsenarbeitsstrom — während z. B. vom Brennpunkt beschriebenen Kreises derart

des Schweißens — und gleichzeitig periodisch aus- zu regeln, daß der Radius vergrößert wird, wenn dei

gelenkten FJektronenstrahl mißt. Der Oberwellen- Brennpunkt die Fuge noch nicht erreicht, oder ζ. Β

gehalt ist dann ein Maß für den vertikalen Abstand 45 durch schnelle Richtungsänderung der Fuge dies«

des Brennpunktes von der Werkstückoberfläche. Für verlassen hat und beim Auftreffen auf die Fuge auto-

den Abstand Null. d. h. bei optimaler Fokussierung matisch wieder auf seinen optimalen kleinen Wer

nach Fi g. 9 b im geregelten Zustand würde dann das gebracht wird. Hierdurch ist eine selbsttätige Anpas

symbolisch angedeutete Meßinstrument für d>e Son- sung des Suchkreises an die geometrischen Abmes

denspannung t/_s- den Maximalwert anzeigen. 50 sungen der Fuge möglich.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

2Q13255 1 2 JO, Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gePatentansprüche: kennzeichnet, daß zum Messen der Schweißnaht das Suchsignal im Bereich φ±π ausschnittsweise

1. Verfahren zum Bearbeiten und/oder Messen zur oszillographischen Wiedergabe und/oder zur von Werkstücken aus Metali oder Kunststoff mit- 5 Helligkeitssteuerung nach Art eines Fernsehbildes tels eines Elektronen- oder Laserstrahls, dessen verwendet wird, wobei eine zeilenweise Abtastung Brennpunkt durch Ablenkmittel in dr . Raum- der Schweißnaht in der .v-y-Ebene mit dem zeilenkoordinaten x, y, ζ bewegbar ist, wobei die z-Ko- förmigen Raster des Fernsehbildes synchron verordinate mit der Richtung des nicht ausgelenkten, koppelt ist.

unmodulierten Strahls zusammenfällt, bei dem io U. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gezur automatischen Führung des Brennpunktes des kennzeichnet, daß die Größe des vom Brenn-Elektronen- bzw. Laserstrahls dieser in Richtung punkt als Projektion auf die mittlere Oberfläche der .v-Koordinate periodisch mit der Frequenz Z₁, des Werkstückes beschriebenen Kreises derart gein Richtung der y-Koordinate periodisch mit der steuert wird, daß der Radius des Kreises und so-Frequenz/o und in Richtung der z-Koordinate 15 mit der Fangbereich vergrößert wird, wenn der periodisch mit der Frequenz f₃ ausgelenkt wird Brennpunkt die Fuge noch nicht erreicht und bei und bei dem eine Sonde die vom Werkstück aus- Auftreffen auf die Fuge automatisch wieder auf gehende Sekundärstrahlung aufnimmt und ein einen kleinen Optimalwert gebracht wird,
dieser propi 'tionales Signal über einen Verstärker mittelbar einen Korrekturstrom für die Fo- 20
kussierung in der z-Koordinate erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die von der

Sonde (14) gelieferten Signale über einen Bancjpaßverstärker (26) mit einem Durchlaßbereich für
die Oberwellen der Sekundärstrahlung zwei glei- 35
chen Verstärkern (24, 25) mit Signaltorschaltungen zugeführt werden, die alternierend mit der Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbei-Frequenz /., und damit synchron zur Ablenkung ten und/oder Messen von Werkstücken aus Metall in Richtung der z-Koordinate getastet werden, oder Kunststoff mittels eines Elektronen- oder Laserund daß an oen Verstärkern (24, 25) Ausgangs- 30 Strahls, dessen Brennpunkt durch Ablenkmittel in Spannungen entstehen die rr^:ttels eines Brücken- drei Koordinaten x, y, ζ bewegbar ist, wobei die demodulators (27) verglichen werden, und eine z-Koordinate mit der Richtung des nicht ausgelenkdadurch gebildete Differenzsp .nnung über einen ten. unmodulierten Strahls zusammenfällt, bei dem weiteren Verstärker (23) dem Korrekturstrom für zur automatischen Führung des Brennpunktes des die Fokussierung in der z-Koordinate erzeugt. 35 Elektronen- bzw. Laserstrahls dieser in Richtung der

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- j-Koordinate periodisch mit der Frequenz /,, in kennzeichnet, daß die Frequenz /, gleich der Fre- Richtung der y-Koordinate periodisch mit der Frequenz f₂ ist. quenz /₂ und in Richtung der z-Koordinate periodisch

3. Verfahren nach Anspruch!, dadurch ge- mit der Frequenz/₃ ausgelenkt wird und bei dem eine kennzeichnet, daß die Amplituden für die Ai's- 40 Sonde die vom Werkstück ausgehende Sekundärlenkung in der x-Koordinate und für die Auslen- strahlung aufnimmt und ein dieser proportionales Sikung in der y-Koordinate gleich groß sind. gnal über einen V"^rstärker mittelbar einen Korrek-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- turstrom für die Fokussierung in der z-Koordinate kennzeichnet, daß die Auslenkungen in der x-Ko- erzeugt. In der nachfolgenden Beschreibung wird auf Ordinate und in der y-Koordinate gegeneinander 45 ein Verfahren Bezug genommen, nach welchem es um .τ/2 phasenverschoben sind. bekannt ist, Werkstücke mit Hilfe von Elektronen-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 strahlen oder Laserstrahlen zu bearbeiten.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampli- In der Verfahrenstechnik zur Materialbearbeitung

tuden der periodischen Auslenkungen in der x- werden derartige Strahlen eingesetzt, wodurch eine

und y-Koordinate getastet sind. so größtmögliche Wirtschaftlichkeit und vorteilhafte Be-

6. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch ge- arbeitungsmöglichkeit, insbesondere in der Feinwerk kennzeichnet, daß der Brennpunkt in Richtung technik, erzielt wird. Es ist bekannt, Elektronenstrahdor z-Koordinate mit einer Frequenz: /₃ symme- len als Wärmequelle zu verwenden, indem man diese trisch zu seiner Arbeitslagc ausgelenkt wird. eng gebündelt und unter einer sehr hohen Beschleu-

7. Verfahren nach Anspruch!, dadurch ge- 55 nigungsspannung auf das zu bearbeitende Werkstück kennzeichnet, daß der Brennpunkt in Richtung richtet. Durch den sehr feinen Elektronenstrahl ist es der z-Koordinatc mit einer Frequenz/₈ unsym- möglich, genaue und gezielte Schweißnähte, Bohrunmetrisch zu seiner Arbeitstage ausgelaukt wird. gen oder Trennfugen zu erzeugen. Durch die konzen-

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 6 friert auftretende Hitzeeinwirkung ist an dem Bear- oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fre- 60 beitungsvorgang nur ein sehr engbegrenzter Bezirk quenz /_g zur Auslenkung des Brennpunktes in des Materials beteiligt. Zur Schonung der unmittel-Richtung der z-Koordinate wesentlich kleiner ist baren Umgebung der Auftreffstelle wird deshalb der als die Frequenzen /, und /, der Auslenkungen in Elektronenstrahl nur zeitweilig, also impulsförmig den Λ-y-Koordinaten. moduliert, um die Einwirkungsdauer steuern zu kön-

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 65 m.i.

bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenn- Zur Erzeugung des Elektronenstrahls werden be·

punkt in Richtung der z-Koordinate impulsartig kanntermaßen sogenannte Elektronenstrahlgenerato-

auseelenkt wird. ren eingesetzt, die im Prinzip aus einer Triode be-