权利要求：
Ansprüche
1. Strahldüse (1) zum Laserauftragschweißen entlang einer Vorschubrichtung (2), aufweisend einen Lichtkanal (3) zur Führung zumindest eines Laserstrahls, der auf ein Werkstück gerichtet ist; und eine radial außerhalb des Lichtkanals (3) angeordnete Pulvereinheit (7) zur Führung zumindest eines Pulverstrahls, der zumindest mit einem ersten Pulverfokus (21) auf das Werkstück aufzutragen ist; wobei die Pulvereinheit (7) an einem Düsenmund (6) in einer Umfangsrichtung um den Lichtkanal (3) einen Pulverabschnitt (11) bildet, der eine Mehrzahl an Injektorführungen (19) aufweist, in die insbesondere jeweils ein Pulverinjektor (16) einsetzbar ist, wobei eine erste Injektorführung (70) bezogen auf den ersten Pulverfokus (21) im Wesentlichen gegenüber einer zweiten Injektorführung (71) liegt.
2. Strahldüse (1) nach Anspruch 1 , wobei die im Wesentlichen gegenüberliegenden Injektorführungen (70, 71) am ersten Pulverfokus (21) punktgespiegelt sind, sodass sich je zwei der Mehrzahl an Injektorführungen (19) bezogen auf den Mittelpunkt (20) des Lichtkanals (3) gegenüberliegen.
3. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl an Injektorführungen (19) eine ungerade Anzahl ist, wobei eine hintere Injektorführung (72), die in der Vorschubrichtung (2) hinten liegt, als einzige der Mehrzahl an Injektorführungen (19) keine gegenüberliegende Injektorführung hat oder wobei die Mehrzahl an Injektorführungen (19) eine gerade Anzahl ist, sodass jede Injektorführung (19) eine gegenüberliegende Injektorführung aufweist.
4. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einer Ebene, zu der die Vorschubrichtung (2) orthogonal verläuft, die erste Injektorführung (70) und/oder die zweite Injektorführung (71) gegenüber einer Längsachse (43) des Lichtkanals (3) geneigt ist, vorzugsweise um einen Injektorwinkel (46) zwischen 10° und 25° geneigt ist.
5. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede der Mehrzahl an Injektorführungen (19) auf den ersten Pulverfokus (21) ausgerichtet ist, wobei insbesondere der erste Pulverfokus (21) auf einer Längsachse (43) des Lichtkanals (3), entlang der der Laserstrahl verläuft, liegt.
6. Strahldüse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mehrzahl an Injektorführungen (19) zu einem ersten Teil auf den ersten Pulverfokus
(21) ausgerichtet ist und zu einem zweiten Teil auf einen zweiten Pulverfokus (23) ausgerichtet ist, wobei insbesondere der erste Pulverfokus (21) und der zweite Pulverfokus (23) entlang der Vorschubrichtung (2) verlaufen und eine Fokuslinie bilden.
7. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erster Pulverinjektor in die erste Injektorführung (70) eingesetzt ist und dazu vorbereitet ist, einen ersten Pulvermassenstrom zu fördern und ein zweiter Pulverinjektor in die zweite Injektorführung (71) eingesetzt ist und dazu vorbereitet ist, einen zweiten Pulvermassenstrom zu fördern, wobei der erste Pulvermassenstrom von dem zweiten Pulvermassenstrom abweicht und wobei insbesondere der erste Pulvermassenstrom ein von dem zweiten Pulvermassenstrom abweichendes Pulver fördert.
8. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine orthogonal zur Längsrichtung der Strahldüse (1) verlaufende Querschnitts-fläche des Lichtkanals (3) von einer Kreisform abweichend in der Vorschubrichtung (2) gestreckt ist und sich der Pulverabschnitt (11) entlang eines Langlochbogens, insbesondere hufeisenförmig, um den Lichtkanal (3) erstreckt.
9. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der Pulverabschnitt (11) aus einem ersten Pulverabschnitt (73) und einem zweiten Pulverabschnitt (74) zusammensetzt und der erste Pulverabschnitt (73) von dem zweiten Pulverabschnitt (74) durch eine Pulverabschnittlücke getrennt ist.
10. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der Pulverabschnitt (11) in der Umfangsrichtung um den Lichtkanal (3) um einen Umschlingungswinkel (23) zwischen 45° und 330°, insbesondere zwischen 90° und 300°, weiter insbesondere zwischen 180° und 300°, bezogen auf einen Mittelpunkt (20) des Lichtkanals (3) erstreckt.
11 . Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Lichtkanal (3) dazu angepasst ist, eine Mehrzahl an Laserstrahlen zu führen, wobei die Mehrzahl einen ersten Laserstrahl als Primärstrahl (1 11) und einen zweiten Laserstrahl als Sekundärstrahl (112) hat.
12. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
sich in der Umfangsrichtung an den Pulverabschnitt (11) ein pulvereinheitfreier Vorschubabschnitt (12) anschließt, der in einem der Vorschubrichtung (2) zu- oder abgewandten Bereich des Düsenmunds (6) ausgebildet ist, wobei insbesondere radial außerhalb des Lichtkanals (3) eine Prozessgaseinheit (60) zur Führung eines Prozessgases angeordnet ist, wobei die Prozessgaseinheit (60) in der Umfangsrichtung einen Prozessgasabschnitt (61) bildet, der den Vorschubabschnitt (12) einnimmt.
13. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt ist und insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, weiter insbesondere einer Kupfer-Chrom-Zirkonium-Legierung, besteht.
14. Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Düsenmund (6) eine Anschrägung (50) aufweist, durch die ein Teil des Düsenmunds
(6) abgeschnitten ist, wobei die Anschrägung (50) im Wesentlichen flächig ausgestaltet ist und in einer Ebene verläuft, die gegenüber der Längsrichtung der Strahldüse (1) geneigt ist.
15. System mit einer Strahldüse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einem Werkstück (100), wobei die Strahldüse (1) um eine Vorschubachse, entlang der die Vorschubrichtung (2) verläuft, geneigt ist, um gegenüber dem Werkstück (100) einen lateralen Anstellwinkel (45) zu bilden, sodass in einer Ebene, zu der die Vorschubrichtung (2) orthogonal verläuft, eine Längsachse (43) des Lichtkanals (3), entlang der der Laserstrahl verläuft, von einem Lot (41) einer Werkstückoberfläche des Werkstücks (100) abweicht.
16. System nach Anspruch 15, wobei der laterale Anstellwinkel (45) zwischen 2° und 45°, insbesondere zwischen 5° und 30°, weiter insbesondere zwischen 10° und 25° liegt.
17. System nach Anspruch 16, wobei zumindest eine, insbesondere jede, der Mehrzahl an Injektorführungen (19) in einer Ebene, zu der die Vorschubrichtung (2) orthogonal verläuft, gegenüber der Längsachse (43) des Lichtkanals (3) geneigt ist, vorzugsweise um einen Injektorwinkel (46) zwischen 10° und 25° geneigt ist, wobei eine Winkelsumme aus dem lateralen Anstellwinkel (45) und dem Injektorwinkel (46) dergestalt ist, dass eine dem Werkstück (100) zugeneigte Injektorführung
(75) mit dem Werkstück (100) einen Werkstückwinkel (47) von maximal 30°, insbesondere maximal 45°, weiter insbesondere maximal 50° einschließt.
18. Verfahren zum Laserauftragschweißen entlang einer Vorschubrichtung (2), insbesondere mittels einer Strahldüse (1) oder eines Systems nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend die folgenden Schritte:
Ausrichten der Strahldüse auf ein Werkstück (100);
Neigen der Strahldüse (1) um eine Vorschubachse, entlang der die Vorschubrichtung (2) verläuft, sodass die Strahldüse (1) gegenüber dem Werkstück (100) in einer Ebene, zu der die Vorschubrichtung (2) orthogonal verläuft, einen lateralen An- stellwinkel (45) bildet, der kleiner als 90° ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Strahldüse (1) derart geneigt wird, dass eine dem Werkstück (100) zugeneigte Injektorführung (75) mit dem Werkstück (100) einen Werkstückwinkel (47) von maximal 30°, insbesondere maximal 45°, weiter insbesondere maximal 50° einschließt.