DE19804577A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Formabweichungen an metallischen Bauteilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von Formabweichungen an metallischen Bauteilen, und insbesondere zur Beseitigung von Einfallstellen in Karosserieteilen.

Bei derartigen Einfallstellen handelt es sich um Formabweichungen im Blechwerkstoff. Die Größe der Formabweichung beträgt hierbei in der Regel weniger als 1 mm. Die Formabweichungen treten beispielsweise beim Tiefziehen von Karosserieteilen auf. Sie werden durch elastische Rückfederungseffekte in Übergangsbereichen von geringer zu starker Bauteilkrümmung verursacht, wie beispielsweise im Bereich der Türeingriff- bzw. Kennzeichenmulde. Eine Verhinderung der Einfallstellen ist in der Regel nicht oder nur in Grenzen durch Modifikation an den Tiefziehwerkzeugen (Bombierung) möglich.

Derzeit werden im Karosseriebereich die Einfallstellen manuell durch Abziehen der Oberflächen inspiziert und gegebenenfalls durch manuelles Schleifen beseitigt. Da diese Methode jedoch sehr aufwendig und damit kostenintensiv ist, werden die Einfallstellen häufig toleriert.

Im Stand der Technik sind allgemein Verfahren zur Verformung von Blechen durch lokales Erwärmen des Materials bekannt. Beispielsweise ist in H. Frackiewicz et al, "Bleche und Platten mit dem Laser formen", Laser­ praxis, Carl Hanser Verlag, München, Oktober 1990, ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Blech durch Einwirkung eines Laserstrahls entlang einer Verschiebungslinie um einen gewissen Winkel gebogen wird. Der Biegewinkel wird mit einem Sensor überwacht. Die Veröffentlichung zeigt die Abhängigkeit des Biegewinkels von der Laserleistung und der Vorschubgeschwindigkeit. Weitere Beispiele für das Laserstrahlbiegen zur Blechumformung werden in F. Klocke et al. "Möglichkeiten der Prozeßüberwachung und -regelung beim Laserstrahlbiegen von Blechwerkstoffen", Laser Magazin, Nr. 2, 1996 beschrieben. In dieser Veröffentlichung werden insbesondere geeignete Überwachungs- und Regelungskonzepte zur genauen Erzeugung eines definierten Biegewinkels vorgestellt.

In der WO 96/33838 sind weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken mit Laserstrahlung beschrieben. Diese Veröffentlichung bezieht sich insbesondere auf den Einsatz von Laserdiodenarrays als Strahlungsquellen.

In den obigen Veröffentlichungen werden Verfahren zum Laserstrahlbiegen vorgestellt, mit denen in geradlinig verlaufenden Blechbereichen eine definierte Biegung erzeugt werden kann. Es wird jedoch kein Verfahren zur Beseitigung von bereits vorliegenden Formabweichungen bereitgestellt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Beseitigung von Formabweichungen, insbesondere von Einfallstellen, an metallischen Bauteilen auf einfache Weise ermöglicht.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Verfahren und der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 10 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Formabweichungen an Blechwerkstoffen durch eine thermische Bearbeitung verringert bzw. beseitigt. Für die thermische Bearbeitung kommt hierbei beispielsweise die Bestrahlung mittels CO₂-, Nd : YAG- oder Diodenlaser in Frage. Mit Hilfe dieser Energiequellen werden gezielt thermische Spannungen im Bereich der Formabweichung induziert, wodurch Bauteilbereiche lokal plastifiziert werden, und so die gewünschte Formänderung erreicht wird. Dieses Verfahren arbeitet berührungslos und benötigt daher keine äußeren Kräfte oder Momente. Zum Anlagenkonzept gehört weiterhin eine Meßtechnik, um die Formänderungen zu kontrollieren. Durch einen Soll/Ist-Vergleich der Oberflächengeometrie wird eine geregelte und somit genaue Beseitigung der Formabweichung erreicht.

Formabweichungen im Blech, wie zum Beispiel Einfallstellen, weisen eine im Vergleich zu den umliegenden Zonen zu geringe Außenhautkrümmung auf. Die laterale Ausdehnung von Einfallstellen beträgt typischerweise mehrere cm². Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, daß die Krümmung an den Einfallstellen gezielt durch eine Laserstrahlbehandlung verstärkt werden kann.

Für das Verfahren ist der Einsatz von Laserstrahlung zur Erwärmung des Bauteils im Bereich der Formabweichung besonders vorteilhaft. In einem ersten Schritt erfolgt die meßtechnische Detektion der Einfallstellen beispielsweise mit optischen oder mechanischen Verfahren, um die Form und Lage der Einfallstellen zu erfassen. Als Formparameter kommen beispielsweise verschiedene Distanzen der Oberfläche des Bleches zu verteilt angeordneten Abstandssensoren in Frage. Die Form kann auch über Triangulationsmessungen erfaßt werden. Die Geometrie der Einfallstelle wird durch einen Abgleich mit Solldaten (CAD, Gutteil bzw. Modell) bestimmt. Anschließend erfolgt die Beaufschlagung dieser Fehlstellen mit Laserstrahlung. Die Prozeßparameter, wie Laserleistung, Vorschubgeschwindigkeit (soweit erforderlich), Strahldurchmesser oder Laserimpulsdauer, werden entsprechend den Materialeigenschaften und der Größe der Formabweichung gewählt. Je nach erforderlicher Formänderung wird eine geeignete Bearbeitungsstrategie eingesetzt. Nach der Beaufschlagung mit der Laserstrahlung wird sich der Bereich der Formabweichung in Richtung der einwirkenden Wärmequelle "ausbeulen". In einem dritten Schritt erfolgt schließlich eine erneute Inspektion des bearbeiteten Bereiches. Durch einen Soll/Ist-Vergleich wird nun festgelegt, ob eine erneute Bearbeitung erforderlich ist, und die noch notwendige Formänderung bestimmt. Die Meßtechnik ist in die Bearbeitungsanlage integriert, um einen automatisierten Prozeßablauf zu gewährleisten. Eine adaptive Regelung ermöglicht eine flexible und exakte Überwachung der Prozeßführung für eine große Anzahl von Richtaufgaben. Aufgrund der typischerweise kleinen Formabweichungen sind die meßtechnischen Anforderungen sehr hoch.

Die Beaufschlagung des Bereichs der Formabweichung mit Laserstrahlung kann beispielsweise mit Hilfe eines einzelnen Laserstrahls geeigneten Strahldurchmessers (flächig) oder durch Punktbestrahlung realisiert werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die zeitgleiche Bestrahlung der gesamten Einfallstelle vorgenommen. Das Profil eines einzelnen Laserstrahls oder die räumliche Verteilung der Auftreffpunkte mehrerer Laserstrahlen werden an die Geometrie der Einfallstelle angepaßt. Die Bearbeitung erfolgt durch einzelne Laserpulse. Je nach erforderlicher Leistungsdichte und Tiefe der Einfallstelle liegen die Pulszeiten im Bereich von ca. 200 bis 800 ms. Die Anpassung der Laserstrahlgeometrie (Leistungsdichteverteilung) an die laterale Ausdehnung der Einfallstelle ermöglicht eine Verbesserung der Bearbeitungsergebnisse und eine deutliche Verkürzung der Richtzeiten (Bearbeitungszeit für die Beseitigung der Formabweichung). Da die notwendigen Leistungsdichten für die Beseitigung der Einfallstellen sehr gering sind (ca. 102 Watt/cm²), wird der Einsatz von Laserdioden als Strahlungsquellen ermöglicht. Ein besonders vorteilhaftes Anlagenkonzept zum Beseitigen von Einfallstellen unter Verwendung von Hochleistungsdiodenlasern (HDL) wird in den Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Array aus einzelnen ansteuerbaren Laserdioden oder mit diesen gekoppelten Lichtleitfaserenden auf. Weiterhin ist eine Ansteuereinrichtung zur getrennten Ansteuerung der einzelnen Laserdioden des Arrays vorgesehen, so daß eine definierte, jederzeit steuerbare Leistungsdichte­ verteilung der Laserstrahlung erzeugt werden kann. Die Vorrichtung umfaßt eine Positioniereinrichtung zum gesteuerten positionieren und Bewegen des Arrays relativ zur Formabweichung sowie eine Meßeinrichtung zum Vermessen der Formabweichung. In einer Auswerteeinheit werden die gemessenen Daten der Formabweichung mit gespeicherten Solldaten verglichen. Auf der Grundlage dieses Vergleichs werden die Ansteuereinrichtung und gegebenenfalls die Positioniereinrichtung betrieben.

Bei Einsatz des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Vorrichtung muß keine externe mechanische Kraft auf das Bauteil ausgeübt werden. Es sind weiterhin keine Kühlmedien zwingend erforderlich, so daß weitere Werkzeugkosten entfallen. Mit diesem Verfahren wird für eine breite Palette von Richtanwendungen eine hohe Flexibilität erreicht. Das Verfahren arbeitet berührungslos und ist auf einfache Weise durchführbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1a/b eine schematische Darstellung einer Einfallstelle am Beispiel einer Heckklappe;

Fig. 2a/b ein Beispiel für die Beseitigung von Einfallstellen an einer Heckklappe;

Fig. 3 ein Beispiel für ein Regelungskonzept zur Beseitigung von Einfallstellen;

Fig. 4 ein Beispiel für verschiedene Bearbeitungsstrategien zur Beseitigung von Einfallstellen;

Fig. 5 ein Beispiel für ein Anlagenkonzept zur Beseitigung von Einfallstellen;

Fig. 6 beispielhaft das Richtverhalten eines Bauteils bei der punktuellen Beaufschlagung mit Laserstrahlung;

Fig. 7 ein Beispiel für ein Anlagenkonzept unter Verwendung eines Laserarrays;

Fig. 8 ein Beispiel für eine Prozeßregelung zur Beseitigung von Einfallstellen;

Fig. 9 ein schematisches Beispiel für ein Meßsystem zur Erfassung der Form einer Einfallstelle;

Fig. 10 ein Beispiel für den Einsatz von Hochleistungsdiodenlasern zur Beseitigung von Einfallstellen; und

Fig. 11 ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Hochleistungsdiodenlasern zur Beseitigung von Einfallstellen.

Anhand der Fig. 1 bis 3 wird beispielhaft eine Möglichkeit zur Beseitigung von Einfallstellen an Kofferraumdeckeln demonstriert. In Fig. 1a ist schematisch eine Einfallstelle 2 neben dem Rand 3 einer Kennzeichenmulde an einer Heckklappe 1 skizziert. Fig. 1b zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1a. Es wurde erkannt, daß Einfallstellen durch eine Laserstrahlbearbeitung korrigiert bzw. beseitigt werden können. Die lokale Krümmung der Blechwerkstoffe kann hierbei durch ein Abscannen oder erfindungsgemäß durch eine punktuelle Laserbearbeitung beeinflußt werden. Unter punktuell ist in der vorliegenden Anmeldung zu verstehen, daß sich der Laserstrahl relativ zum Bauteil nicht bewegt.

Bei der hier vorgestellten Anwendung soll die geometrische Form des Bauteils als Ganzes nicht verändert werden, sondern nur lokal (typische laterale Ausdehnung im Zentimeterbereich) eine kleine Korrektur der Oberflächenkontur im Bereich von typischerweise <500 µm erzielt werden. Die lokale Krümmung bzw. Wölbung der Oberfläche wird verändert. So kann, wie in Fig. 1a gezeigt, durch Einwirkung von Laserstrahlung 5 auf die Einfallstelle 2 die gestrichelt gezeichnete Formänderung 4 erreicht werden. Durch die Wahl der Prozeßparameter und der Bearbeitungsstrategie werden das Maß und die Form der Ausbeulung bzw. Formänderung in einem weiten Bereich bestimmt.

Aus Vorversuchen, in denen die Formänderung als Funktion der Bearbeitungsstrategie untersucht wurde, sind grundlegende Korrelationen zwischen Bearbeitungsparametern und Formänderung erarbeitet worden. Die wesentlichen Prozeßparameter sind, neben der benutzten Bearbeitungsstrategie, die Laserleistung, die Vorschubgeschwindigkeit und der Strahldurchmesser. Je nach Werkstoff, Werkstückdicke und Geometrie der Einfallstelle liegen diese Werte typischerweise in der Größenordnung von 200 bis 1000 Watt für die Laserleistung, 500 bis 4000 mm/min für die Vorschubgeschwindigkeit und 5 bis 20 mm für den Strahldurchmesser. Für eine punktuelle Bearbeitung liegen die typischen Wechselwirkungszeiten (Pulsdauern) bei 100 bis 2000 ms. Diese Prozeßparameter werden benutzt, um eine bestimmte Formänderung zu realisieren.

In vielen Fällen ist jedoch kein hinreichend gut reproduzierbarer Zusammenhang zwischen Prozeßparametern, Bearbeitungsstrategie und Formänderung vorhanden. Schon aus kleinsten Veränderungen der Oberflächengeometrie können starke Änderungen der Oberflächenkrümmung resultieren, da die Krümmung mit der zweiten Ableitung der Oberflächenkontur skaliert. Aufgrund der vielen Einflußgrößen ist daher die Durchführung einer Prozeßüberwachung sinnvoll. Für das Richtbeispiel an Karosserieteilen schwanken darüber hinaus je nach Tiefziehcharge die Form und Lage der Einfallstellen.

Fig. 2a zeigt einen Richtversuch für eine Heckklappe. Die meßtechnische Erfassung der Einfallstelle erfolgte hierbei Offline mit einem taktilen Oberflächenmeßgerät.

Als Bearbeitungsstrategie sind in diesem Fall parallele Laserspuren S₁ bis S₄ verwendet worden, die mit einem Laserstrahl nacheinander abgetastet werden. Als Strahlquelle diente ein Nd : YAG-Laser. Die typischen Prozeßparameter für den bearbeiteten Werkstoff (St14, Materialdicke 0,8 mm) sind eine Laserleistung von 500 Watt, ein Strahldurchmesser von 15 mm und eine Vorschubgeschwindigkeit von 1 m/min. Im vorliegenden Fall war nur eine sehr schwache Korrektur der Oberfläche von weniger als 50 µm notwendig. Fig. 2b zeigt einen Oberflächenprofilschrieb der Heckklappe vor und nach der Laserstrahlbearbeitung. Die obere Kurve zeigt hierbei das Oberflächenprofil nach der Laserbearbeitung, die untere Kurve das Oberflächenprofil vor der Laserbehandlung (Einfallstelle). Gemessen wurde entlang der Meßlinie 6 aus Fig. 2a. Wie das Ergebnis zeigt, ist es möglich, durch eine Laserstrahlbehandlung die Oberflächenkrümmung in einen sehr feinen Bereich berührungslos zu verändern und somit zu korrigieren.

Eine mögliche Prozeßregelung ist in Fig. 3 dargestellt. Das dazugehörige Anlagenkonzept zeigt Fig. 5. Das Zusammenwirken von Strahlquelle, Strahlführung und -formung, CNC-Steuerung, Werkstück und Meßtechnik (Oberflächeninspektionssystem) charakterisiert den Anlagenaufbau. Im vorliegenden Fall wurde eine Portalanlage in Verbindung mit lichtleitfasergeführter Nd : YAG-Laserstrahlung verwendet. Als Meßmethode zur Erfassung der aktuellen Bauteilgeometrie ist schematisch ein berührungslos arbeitender Abstandssensor skizziert.

Fig. 4 zeigt beispielhaft verschiedene Bearbeitungsstrategien zur Beseitigung von Einfallstellen im Bereich einer Türgriffmulde 7. Wie aus der Abbildung ersichtlich, werden für die verschiedenen Einfallstellen (Bezugszeichen 2) unterschiedliche Bearbeitungsstrategien eingesetzt. Für die beiden Einfallstellen im oberen Bereich der Abbildung werden ein linearer Laserscan 8 bzw. zwei parallele Laserscans durchgeführt. In einem anderen Bereich wird mit dem Laser eine kreisförmige Figur (Bezugszeichen 9) beschrieben. An einer weiteren Stelle wird eine punktuelle Bestrahlung 10 eingesetzt. Die hierbei verwendeten Parameter sind eine Laserleistung von 400 bis 1000 Watt, eine Vorschubgeschwindigkeit von 1 bis 3 in/min, ein Strahldurchmesser von 15 bis 18 mm sowie eine Pulsdauer von 0,4 bis 0,8 s.

Fig. 6 zeigt beispielhaft das Richtverhalten eines Bauteiles bei der Beaufschlagung mit Laserstrahlung. In diesem Fall wird die erfindungsgemäße punktuelle Bestrahlung der Einfallstelle 2 verwendet. Der obere Bereich der Abbildung zeigt drei Meßsensoren, die die Formveränderung des Bauteils online erfassen. Die Form der eingespannten Heckklappe 1 vor bzw. nach der Bestrahlung ist durch die untere bzw. obere Linie 1 ersichtlich. Im unteren Diagramm ist die Aufwölbung der Einfallstelle als Funktion der Zeit bei Einwirkung von 10 aufeinanderfolgenden Laserpulsen dargestellt (im Diagramm die Zeitskala von 0 bis ca. 15 s). Für jeden Laserpuls erfolgt eine geringe Korrektur der Krümmung in Richtung der gewünschten Kontur. Die Veränderung der Formabweichung kann nach der längeren Abkühlphase (im Diagramin die Zeitskala von ca. 15,0 bis 78,1 s) ermittelt werden. Die verwendeten Laserparameter (Laserleistung P_L, Strahldurchmesser ds und Pulsdauer t_p) sind in der Figur angegeben.

Diese Prozeßführung kann erweitert werden, um eine flächenhafte Bearbeitung zu ermöglichen. Im vorliegenden Beispiel wird kein flächenhaftes Abscannen durchgeführt, sondern ein HDL-Modul wird so konfektioniert, daß der gesamte Einfallstellenbereich ausgeleuchtet wird. Hierfür wird ein Diodenlaser-Array so konzipiert, daß die Dioden des Arrays einzeln angesteuert werden können.

In Fig. 7 ist ein Beispiel für ein derartiges Anlagenkonzept unter Verwendung eines Laserarrays 11 dargestellt. Die Anlage besteht aus einem Meßtisch mit einer Aufnahmevorrichtung 13 und einer Positioniervorrichtung mit dem ansteuerbaren HDL-Array 11 an einer Seite. An der gegenüberliegenden Seite der Positioniervorrichtung sind Meßpunktsensoren 12 angeordnet. Die Positioniervorrichtung wird zwischen Bearbeitung und Messung hin- und hergefahren. Die Ansteuerung der Komponenten erfolgt über einen Prozeßrechner 14. Der Prozeßablauf ist in Fig. 8 dargestellt. Mit dem Oberflächeninspektionssystem, das die Meßpunktsensoren 12 beinhaltet, werden die Meßdaten aufgenommen und ausgewertet. Mit Hilfe von Solldaten erfolgt ein Soll/Ist-Vergleich der Oberflächenkontur, wodurch die Einfallstelle in Form und Lage E(x,y) bestimmt wird. Die Beschaffenheit der Einfallstelle wird mit geeigneten Prozeßparametern verknüpft. Ein Prozessor ermittelt hierzu anhand von gespeicherten Prozeßmodellen die Bearbeitungsstrategie für die weitere Bearbeitung. Diese Daten werden an die Ansteuerung für das Laserarray und die Handhabung übergeben. Der adaptive Regelkreis schließt sich durch die erneute Vermessung der aktuellen Oberflächenkontur.

Ein mögliches Konzept für die meßtechnische Erfassung der Einfallstellen ist in Fig. 9 dargestellt. Hierzu eignen sich Mehrpunktsensoren, um die gesamte Einfallstelle gleichzeitig vermessen zu können ohne den Meßkopf zu bewegen. Aufgrund der hohen erforderlichen Auflösung würde jede Bewegung die Meßgenauigkeit beeinträchtigen. Fig. 9 zeigt hierzu schematisch ein Zehnpunktmeßsystem 15 das mit Lasertriangulation arbeitet. Die Laserstrahlen 16 sind angedeutet. Die Anforderungen an ein derartiges System liegen bei einer Meßunsicherheit von <2 µm, einem Meßbereich von bis zu 5 min, einer Meßfrequenz von 10 kHz (bei 10 Meßpunkten), einem Einfallswinkelbereich von 0 bis 20°. Das System sollte auf eine streuende Oberfläche ausgerichtet sein und eine adaptive Strahlleistungs­ regelung beinhalten.

Fig. 10 zeigt den besonders vorteilhaften Einsatz von von Hochleistungsdiodenlasern (HDL) zur Beseitigung von Einfallstellen. Wesentliches Merkmal eines eingesetzten HDL-Moduls (Modular Stack Array) sind die einzeln ansteuerbaren Diodenlaser 18 dieses Moduls. Hierdurch kann eine steuerbare, ortsaufgelöste Leistungsdichteverteilung der Laserstrahlung erzielt werden. Damit wird eine Anpassung der Laserstrahlgeometrie an die aktuelle Einfallstelle ermöglicht. Die typische Ausdehnung einer Einfallstelle ist ca. 50 × 100 mm². Dieser Bereich wird durch das HDL- Modul abgedeckt. Wie in den Figuren angedeutet, werden nur die Dioden angesteuert, die innerhalb der Einfallstelle 2 liegen. Durch Einzelpulsbestrahlungen werden die Einfallstellen beseitigt. Die einzelnen Diodenlaser 18 werden so gestapelt, daß die gesamte Einfallstelle ausgeleuchtet werden kann. Durch die separate Ansteuerung der einzelnen Dioden kann die Leistungsdichte flexibel eingestellt werden. Die Hochleistungsdiodenlaser können mit oder ohne Mikrolinsen zur Strahlformung bereitgestellt werden. Der Verzicht auf strahlformende Optiken reduziert den Montage- und Kostenaufwand. Die Hochleistungsdiodenlaser haben vorzugsweise eine Ausgangsleistung von <60 Watt und eine geringe Strahldivergenz in der sog. "fast axis" von 50°. Das Laserarray 17 wird so am Ort 16 der Einfallstelle positioniert, daß die Einfallstelle 2 vollständig ausgeleuchtet werden kann. Wie beim Bezugszeichen 19 gezeigt, werden hierbei nur die Laserdioden 18 des Arrays 17 angesteuert, die innerhalb der Einfallstelle 2 liegen. Dies wird durch eine ansteuerbare zweidimensionale ortsaufgelöste Leistungsdichteverteilung ermöglicht. Ein solches HDL-Array erzeugt vorzugsweise eine Leistung von 5 kW.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Anlagenkonzept, bei dem einzelne Diodenlaser 20 in Fasern 23 eingekoppelt werden, um eine eindimensionale ortsaufgelöste Leistungsdichteverteilung zu erhalten. Dieses Faserarray 21 wird mit definierter Vorschubgeschwindigkeit entlang der Oberfläche über dem Ort 16 der Einfallstelle bewegt. Die einzelnen Laserstrahlen werden hierbei selektiv angesteuert, so daß lediglich der Bereich der Einfallstelle 2 ausgeleuchtet wird. Geht man von einer Leistung von 30 Watt pro Faser aus, so kann mit einem Array von 20 nebeneinanderliegenden Fasern eine Breite von 100 min bearbeitet werden. Die Leistungsdichten liegen hierbei im Bereich von 10² bis 5 × 102 W/cm².

Selbstverständlich kann auch bei der Ausführungsform der Fig. 10 ein mit Diodenlasern gekoppeltes zweidimensionales Faserarray eingesetzt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Beseitigung von Formabweichungen an metallischen Bauteilen mit folgenden Schritten:

• (a) Bestimmung des Verlaufs der Formabweichung durch Messung von einem oder mehreren Formparametern und Vergleich mit einem oder mehreren Sollwerten;
• (b) Erwärmung des Bauteils im Bereich der Formabweichung durch Beaufschlagen mit Laserstrahlung zur Induktion thermischer Spannungen;
• (c) erneute Bestimmung des Verlaufs der Formabweichung; und
• (d) Wiederholen der Schritte (b) und (c), bis der Sollwert mit einer vorgegebenen Genauigkeit erreicht ist,

wobei das Beaufschlagen des Bauteils mit Laserstrahlung durch punktuelle oder flächige Bestrahlung der von der Formabweichung eingenommenen Fläche erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beaufschlagen des Bauteils mit Laserstrahlung durch zeitgleiche Bestrahlung mehrerer Stellen der von der Formabweichung eingenommenen Fläche erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitgleiche punktuelle Bestrahlung durch Einsatz eines Laserdiodenarrays erfolgt, wobei die einzelnen Laserdioden des Arrays so angesteuert werden, daß nur die von der Formabweichung eingenommene Fläche mit Laserstrahlung beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Formabweichung eingenommene Fläche von der Laserstrahlung vollständig ausgeleuchtet wird.

5. Verfahren zur Beseitigung von Formabweichungen an metallischen Bauteilen mit folgenden Schritten:

• (a) Bestimmung des Verlaufs der Formabweichung durch Messung von einem oder mehreren Formparametern und Vergleich mit einem oder mehreren Sollwerten;
• (b) Erwärmung des Bauteils im Bereich der Formabweichung durch Beaufschlagen mit Laserstrahlung zur Induktion thermischer Spannungen;
• (c) erneute Bestimmung des Verlaufs der Formabweichung; und
• (d) Wiederholen der Schritte (b) und (c), bis der Sollwert mit einer vorgegebenen Genauigkeit erreicht ist,

wobei das Beaufschlagen des Bauteils mit Laserstrahlung durch Einsatz eines eindimensionalen Arrays aus Laserdioden oder aus mit Laserdioden gekoppelten Lichtleitfaserenden erfolgt, das über die von der Formabweichung eingenommene Fläche bewegt wird, wobei die einzelnen Laserdioden während der Bewegung so angesteuert werden, daß nur die von der Formabweichung eingenommene Fläche mit Laserstrahlung beaufschlagt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der einzelnen Laserdioden so erfolgt, daß eine vorgebbare Leistungsdichteverteilung der Laserstrahlung innerhalb der von der Formabweichung eingenommenen Fläche erzielt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß gepulste Laserstrahlung mit Impulsdauern zwischen 200 und 800 ins eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Formparameter über eine Erfassung der Oberflächengeometrie mittels Mehrpunktsensoren erfolgt, die die gesamte von der Formabweichung eingenommene Fläche erfassen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beaufschlagen des Bauteils mit Laserstrahlung entsprechend einer Bearbeitungsstrategie erfolgt, die vom Verlauf der Formabweichung abhängt und während der Bearbeitung als Reaktion auf Formveränderungen angepaßt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen, mit

• - einem Array aus einzelnen ansteuerbaren Laserdioden oder mit diesen gekoppelten Lichtleitfaserenden,
• - einer Ansteuereinrichtung zur getrennten Ansteuerung der einzelnen Laserdioden des Arrays,
• - einer Positioniereinrichtung zum gesteuerten Positionieren und/oder Bewegen des Arrays relativ zur Formabweichung,
• - einer Meßeinrichtung zum Messen der Formabweichung, und
• - einer Auswerteeinheit zum Vergleich der gemessenen Daten mit Solldaten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Array aus Laserdioden ein zweidimensionales HDL-Array ist, mit dem die durch die Formabweichung eingenommene Fläche vollständig ausleuchtbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Array aus Lichtleitfasern eindimensional ist und so über die von der Formabweichung eingenommene Fläche bewegbar ist, daß die Fläche vollständig ausgeleuchtet werden kann.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdioden Mikrolinsen aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Mehrpunkttriangulationssensor umfaßt.