JPH07323382A - 割断加工方法 - Google Patents
割断加工方法Info
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- JPH07323382A JPH07323382A JP6121040A JP12104094A JPH07323382A JP H07323382 A JPH07323382 A JP H07323382A JP 6121040 A JP6121040 A JP 6121040A JP 12104094 A JP12104094 A JP 12104094A JP H07323382 A JPH07323382 A JP H07323382A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属などの靱性値が高い材料の加工が可能な
レーザ割断方法を提供する。 【構成】 本発明の第１の方法では、被加工材料Ｗの裏
面側に冷却手段（例えば液化窒素）を配置して、当該材
料Ｗの全体を冷却し、この状態で材料表面にレーザビー
ムLBを照射して亀裂の誘導を行う。また第２の方法で
は、被加工材料Ｗのレーザビーム照射位置の近傍に冷風
を吹き付けて、この材料Ｗを局部的に冷却した状態でレ
ーザビームLBを照射して亀裂の誘導を行う。そして、こ
のような冷却を行うことにより、被加工材料の脆性を高
めることができる結果、所期の目的を達成できる。さら
に、被加工材料を予め冷却しておくといった方法を採用
しても同等な作用効果を達成できる。
レーザ割断方法を提供する。 【構成】 本発明の第１の方法では、被加工材料Ｗの裏
面側に冷却手段（例えば液化窒素）を配置して、当該材
料Ｗの全体を冷却し、この状態で材料表面にレーザビー
ムLBを照射して亀裂の誘導を行う。また第２の方法で
は、被加工材料Ｗのレーザビーム照射位置の近傍に冷風
を吹き付けて、この材料Ｗを局部的に冷却した状態でレ
ーザビームLBを照射して亀裂の誘導を行う。そして、こ
のような冷却を行うことにより、被加工材料の脆性を高
めることができる結果、所期の目的を達成できる。さら
に、被加工材料を予め冷却しておくといった方法を採用
しても同等な作用効果を達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、材料にレーザビームを
照射することにより発生する熱応力を利用してその材料
を割断する方法に関する。
照射することにより発生する熱応力を利用してその材料
を割断する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを利用して材料を切断する
加工技術としては、従来、細く絞ったレーザビームを材
料に照射して、材料を局部的に溶解もしくは蒸発させ、
さらにレーザビーム照射位置を切断すべき方向に沿って
移動させることより材料を溶断する方法がある。しか
し、この方法によると、加工点に熱歪みが発生したり、
機械的な構造破壊等によって加工点周辺に研削割れ等が
生じるなど材料の劣化を伴う点、また、蒸発などによる
材料の損失が避けられない等の欠点がある。
加工技術としては、従来、細く絞ったレーザビームを材
料に照射して、材料を局部的に溶解もしくは蒸発させ、
さらにレーザビーム照射位置を切断すべき方向に沿って
移動させることより材料を溶断する方法がある。しか
し、この方法によると、加工点に熱歪みが発生したり、
機械的な構造破壊等によって加工点周辺に研削割れ等が
生じるなど材料の劣化を伴う点、また、蒸発などによる
材料の損失が避けられない等の欠点がある。
【０００３】そこで、このような点を解消するために、
レーザビーム照射による熱応力を利用して材料を割断す
る、いわゆるレーザ割断方法が提案されている。この方
法は、材料の端部に切欠き等により加工始点を形成して
おき、その近傍にレーザビームを照射して、その中心か
ら加工始点まで延びる微小亀裂を発生させ、この亀裂を
レーザビーム照射による熱応力により加工予定線上に沿
って誘導することによって材料を割断する方法で、レー
ザビームを利用した溶断に比して加工エネルギが小さ
く、しかも材料の損失がないといった利点がある。
レーザビーム照射による熱応力を利用して材料を割断す
る、いわゆるレーザ割断方法が提案されている。この方
法は、材料の端部に切欠き等により加工始点を形成して
おき、その近傍にレーザビームを照射して、その中心か
ら加工始点まで延びる微小亀裂を発生させ、この亀裂を
レーザビーム照射による熱応力により加工予定線上に沿
って誘導することによって材料を割断する方法で、レー
ザビームを利用した溶断に比して加工エネルギが小さ
く、しかも材料の損失がないといった利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したレ
ーザ割断方法によれば、ガラス、セラミックや半導体材
料等の脆性材料の加工には利用できるものの、金属材料
などの靱性の高い材料の加工は現状では不可能である。
ーザ割断方法によれば、ガラス、セラミックや半導体材
料等の脆性材料の加工には利用できるものの、金属材料
などの靱性の高い材料の加工は現状では不可能である。
【０００５】すなわち、レーザ割断方法は、レーザビー
ム照射位置を割断予定線に沿って移動し、そのビーム進
行方向の後方に熱応力（引張応力）を発生させ、亀裂先
端の応力拡大係数を材料の破壊靱性値を超えさせること
で亀裂を進展させてゆく加工法であるが、金属などの材
料は破壊靱性値及び熱膨張係数・熱伝導率が高く、この
ためレーザビームを照射しても、その照射位置付近には
材料の破壊靱性値を超えるのに十分な熱応力つまり急峻
な熱勾配を得ることはできない。
ム照射位置を割断予定線に沿って移動し、そのビーム進
行方向の後方に熱応力（引張応力）を発生させ、亀裂先
端の応力拡大係数を材料の破壊靱性値を超えさせること
で亀裂を進展させてゆく加工法であるが、金属などの材
料は破壊靱性値及び熱膨張係数・熱伝導率が高く、この
ためレーザビームを照射しても、その照射位置付近には
材料の破壊靱性値を超えるのに十分な熱応力つまり急峻
な熱勾配を得ることはできない。
【０００６】また、現段階でのレーザ割断技術による
と、割断の加工速度が満足できる速さにまでは到達して
おらず、このことが実用化をはかる上での妨げの一因と
なっている。
と、割断の加工速度が満足できる速さにまでは到達して
おらず、このことが実用化をはかる上での妨げの一因と
なっている。
【０００７】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、金属などの靱性値が
高い材料の加工が可能で、しかも、割断の加工速度が速
い割断加工方法を提供することにある。
もので、その目的とするところは、金属などの靱性値が
高い材料の加工が可能で、しかも、割断の加工速度が速
い割断加工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の方法は、実施例に対応する図１に示
すように、被加工材料Ｗの裏面側に冷却手段（例えば液
化窒素）を配置して、当該材料Ｗの全体を冷却し、この
状態で材料表面にレーザビームLBを照射して亀裂の誘導
を行うことによって特徴づけられる。
め、本発明の第１の方法は、実施例に対応する図１に示
すように、被加工材料Ｗの裏面側に冷却手段（例えば液
化窒素）を配置して、当該材料Ｗの全体を冷却し、この
状態で材料表面にレーザビームLBを照射して亀裂の誘導
を行うことによって特徴づけられる。
【０００９】また、同じ目的を達成するため、本発明の
第２の方法は、図２に示すように、被加工材料Ｗの割断
予定線ＣL に沿う部分に冷風を吹き付けた状態で、その
割断予定線ＣL 上にレーザビームLBを照射して亀裂の誘
導を行う。さらに、本発明の第３の方法は、被加工材料
Ｗを所定温度にまで予め冷却しておき、この材料表面に
レーザビームを照射して亀裂の誘導を行うことを特徴と
している。
第２の方法は、図２に示すように、被加工材料Ｗの割断
予定線ＣL に沿う部分に冷風を吹き付けた状態で、その
割断予定線ＣL 上にレーザビームLBを照射して亀裂の誘
導を行う。さらに、本発明の第３の方法は、被加工材料
Ｗを所定温度にまで予め冷却しておき、この材料表面に
レーザビームを照射して亀裂の誘導を行うことを特徴と
している。
【００１０】
【作用】金属などの材料は、室温程度の比較的高温な状
態では延性を示すが、温度がある程度低くなると延性か
ら脆性へと遷移してゆく。そこで、本発明の第１の方法
では、例えば液化窒素等を利用した冷却手段により被加
工材料Ｗの全体を冷却して材料の脆性を高め、また、第
２の方法では割断予定線に沿う部分に冷風吹き付けその
部分の脆性を高くして、これらの状態すなわち材料の破
壊靱性値を低くした状態でレーザビームを照射すること
により割断加工を可能にする。
態では延性を示すが、温度がある程度低くなると延性か
ら脆性へと遷移してゆく。そこで、本発明の第１の方法
では、例えば液化窒素等を利用した冷却手段により被加
工材料Ｗの全体を冷却して材料の脆性を高め、また、第
２の方法では割断予定線に沿う部分に冷風吹き付けその
部分の脆性を高くして、これらの状態すなわち材料の破
壊靱性値を低くした状態でレーザビームを照射すること
により割断加工を可能にする。
【００１１】また、このような冷却により材料の脆性を
高める方法を、常温で脆性を示す材料の加工に適用する
と、加工時の材料の破壊靱性値が常温加工の場合に比し
て低くなるので、レーザビームを照射した際の亀裂の進
展に要する時間が短くなる。その結果、割断の加工速度
を速くすることができる。
高める方法を、常温で脆性を示す材料の加工に適用する
と、加工時の材料の破壊靱性値が常温加工の場合に比し
て低くなるので、レーザビームを照射した際の亀裂の進
展に要する時間が短くなる。その結果、割断の加工速度
を速くすることができる。
【００１２】一方、本発明の第１及び第２の方法におい
て、常温で脆性を示す材料の加工を行う場合には、材料
の脆性を高めるまでの冷却は行わずに、材料温度を例え
ば室温に対して適当な低さの温度にまで冷却し、この状
態で材料ＷにレーザビームLBを照射するといった手法も
採用できる。この場合、冷却によりレーザビーム照射位
置とその周辺との温度差（温度勾配）が常温加工の場合
に対して大きくなり、これにより、亀裂先端の応力拡大
係数が材料の破壊靱性値を超えるのに要する時間が短く
なって亀裂の進展が速くなる。
て、常温で脆性を示す材料の加工を行う場合には、材料
の脆性を高めるまでの冷却は行わずに、材料温度を例え
ば室温に対して適当な低さの温度にまで冷却し、この状
態で材料ＷにレーザビームLBを照射するといった手法も
採用できる。この場合、冷却によりレーザビーム照射位
置とその周辺との温度差（温度勾配）が常温加工の場合
に対して大きくなり、これにより、亀裂先端の応力拡大
係数が材料の破壊靱性値を超えるのに要する時間が短く
なって亀裂の進展が速くなる。
【００１３】ここで、本発明の第３の方法のように、被
加工材料を予め冷却して脆性を高めておいていも、上記
と同等の作用効果を達成できる。
加工材料を予め冷却して脆性を高めておいていも、上記
と同等の作用効果を達成できる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説
明する。まず、本発明の第１の方法の実施に使用する装
置は、図１に示すように、被加工材料Ｗを載置するステ
ージ（２軸移動）１と、このステージ１上に置かれた材
料ＷにレーザビームLBを照射するレーザ発振器（図示せ
ず）などで構成されており、そのステージ１の移動によ
りレーザビームLBの材料Ｗへの照射位置を割断加工線Ｃ
L 上に沿って移動させることができる。なお、材料Ｗの
加工始点Ｐ1 には予め切欠きが設けられている。
明する。まず、本発明の第１の方法の実施に使用する装
置は、図１に示すように、被加工材料Ｗを載置するステ
ージ（２軸移動）１と、このステージ１上に置かれた材
料ＷにレーザビームLBを照射するレーザ発振器（図示せ
ず）などで構成されており、そのステージ１の移動によ
りレーザビームLBの材料Ｗへの照射位置を割断加工線Ｃ
L 上に沿って移動させることができる。なお、材料Ｗの
加工始点Ｐ1 には予め切欠きが設けられている。
【００１５】また、この方法の実施に使用する装置に
は、ステージ１の下方に冷却装置２が配置されており、
この冷却装置２により、ステージ１上の被加工材料Ｗの
全体をステージ１を介して均一に冷却することができ
る。
は、ステージ１の下方に冷却装置２が配置されており、
この冷却装置２により、ステージ１上の被加工材料Ｗの
全体をステージ１を介して均一に冷却することができ
る。
【００１６】さて、この第１の方法において、金属材料
などの靱性の高い材料を加工対象とする場合、冷却装置
２として例えば液化窒素等を利用したものを使用し、ス
テージ１上に載置した被加工材料Ｗをの全体を、この材
料が適当な脆性を示す温度にまで冷却する。
などの靱性の高い材料を加工対象とする場合、冷却装置
２として例えば液化窒素等を利用したものを使用し、ス
テージ１上に載置した被加工材料Ｗをの全体を、この材
料が適当な脆性を示す温度にまで冷却する。
【００１７】そして、このように脆性を高めた状態で、
材料Ｗの加工始点Ｐ1 の近傍位置にレーザビームLBを照
射すると、その熱応力が材料Ｗの破壊靱性値を瞬時に超
え、これにより、加工始点Ｐ1 に亀裂が発生する。次い
で、ステージ１の移動によりレーザビームLBの照射位置
を材料Ｗの割断予定線ＣL に沿って移動させると、ビー
ム進行方向の後方に急峻な温度勾配が生じて、亀裂先端
の応力拡大係数が材料Ｗの破壊靱性値を超える。これに
より、ビーム進行に追随して亀裂が順次に進展してゆ
き、亀裂が材料Ｗの加工終点Ｐ2 に達した時点で１ライ
ン分の割断加工が完了する。
材料Ｗの加工始点Ｐ1 の近傍位置にレーザビームLBを照
射すると、その熱応力が材料Ｗの破壊靱性値を瞬時に超
え、これにより、加工始点Ｐ1 に亀裂が発生する。次い
で、ステージ１の移動によりレーザビームLBの照射位置
を材料Ｗの割断予定線ＣL に沿って移動させると、ビー
ム進行方向の後方に急峻な温度勾配が生じて、亀裂先端
の応力拡大係数が材料Ｗの破壊靱性値を超える。これに
より、ビーム進行に追随して亀裂が順次に進展してゆ
き、亀裂が材料Ｗの加工終点Ｐ2 に達した時点で１ライ
ン分の割断加工が完了する。
【００１８】なお、液体窒素などを利用して材料を冷却
する場合、過度の冷却により材料が低温脆性により破壊
する虞れがあるので、上記した割断方法の実施を行う場
合には、被加工材料Ｗの温度を温度センサなどを利用し
て検出し、その温度情報に基づいて冷却装置２の温度制
御等を行って、材料温度を破壊に至るまでの温度以上の
適当な値に維持しておく。
する場合、過度の冷却により材料が低温脆性により破壊
する虞れがあるので、上記した割断方法の実施を行う場
合には、被加工材料Ｗの温度を温度センサなどを利用し
て検出し、その温度情報に基づいて冷却装置２の温度制
御等を行って、材料温度を破壊に至るまでの温度以上の
適当な値に維持しておく。
【００１９】ここで、本発明の第１の方法では、強制的
な冷却により被加工材料Ｗの全体を均一な温度に維持す
ることができるので、レーザビーム照射により生じる温
度分布が、割断予定線ＣL を挟んだ両側において常に対
称な形状となる。これにより亀裂の進展方向が常に割断
予定線ＣL に沿うことになり、亀裂の進行に曲がりが発
生しなくなる結果、割断の加工精度が向上するといった
効果も達成できる。
な冷却により被加工材料Ｗの全体を均一な温度に維持す
ることができるので、レーザビーム照射により生じる温
度分布が、割断予定線ＣL を挟んだ両側において常に対
称な形状となる。これにより亀裂の進展方向が常に割断
予定線ＣL に沿うことになり、亀裂の進行に曲がりが発
生しなくなる結果、割断の加工精度が向上するといった
効果も達成できる。
【００２０】また、以上のような脆性を高めた割断加工
法は、常温で脆性を示す材料の加工にも適用可能で、こ
の場合、割断の加工速度を速くすることが可能になる。
なお、脆性を高めるための冷却温度の適性値は加工を行
う材料（金属等）の種類によって異なるため、その具体
的な数値はここでは挙げないが、冷却により材料の靱性
値が、例えばガラスやセラミックなどの脆性材料とほぼ
同じ値となる温度にまで材料を冷却すれば、本発明方法
は実施可能である。
法は、常温で脆性を示す材料の加工にも適用可能で、こ
の場合、割断の加工速度を速くすることが可能になる。
なお、脆性を高めるための冷却温度の適性値は加工を行
う材料（金属等）の種類によって異なるため、その具体
的な数値はここでは挙げないが、冷却により材料の靱性
値が、例えばガラスやセラミックなどの脆性材料とほぼ
同じ値となる温度にまで材料を冷却すれば、本発明方法
は実施可能である。
【００２１】次に、本発明の第１の方法を、常温で脆性
を示す材料の加工に適用する場合の他の実施例を説明す
る。この例では、冷却装置２として先の液体窒素などの
極低温用のものに代えて、例えば水やブラインなどの冷
媒を利用した構造のものを用い、被加工材料Ｗを室温に
対して例えば２００℃程度低くした温度にまで冷却でき
るようにする。そしてこの例の場合も先と同様に、冷却
装置２により被加工材料Ｗの全体を冷却した状態で、材
料ＷにレーザビームLBを照射して亀裂の発生とその進展
を行う。
を示す材料の加工に適用する場合の他の実施例を説明す
る。この例では、冷却装置２として先の液体窒素などの
極低温用のものに代えて、例えば水やブラインなどの冷
媒を利用した構造のものを用い、被加工材料Ｗを室温に
対して例えば２００℃程度低くした温度にまで冷却でき
るようにする。そしてこの例の場合も先と同様に、冷却
装置２により被加工材料Ｗの全体を冷却した状態で、材
料ＷにレーザビームLBを照射して亀裂の発生とその進展
を行う。
【００２２】ここで、この例では、レーザビームの照射
位置とその周辺との間の温度勾配が図１(b) の温度分布
曲線Ｔd1に示すように、被加工材料Ｗの冷却温度に相当
する分だけ大きくなるので、レーザビームの移動速度
を、冷却を行わない場合に対して上記温度勾配の増大に
相応する分だけ速くしても、亀裂の進展が停止すること
がなくなる。従って、このような冷却により割断加工速
度を速くすることが可能になる。
位置とその周辺との間の温度勾配が図１(b) の温度分布
曲線Ｔd1に示すように、被加工材料Ｗの冷却温度に相当
する分だけ大きくなるので、レーザビームの移動速度
を、冷却を行わない場合に対して上記温度勾配の増大に
相応する分だけ速くしても、亀裂の進展が停止すること
がなくなる。従って、このような冷却により割断加工速
度を速くすることが可能になる。
【００２３】なお、この場合の被加工材料Ｗの冷却温度
は、材料の厚さやレーザの出力パワー等の諸条件によっ
て異なるが、その降下温度が室温に対して例えば１００
〜１５０℃程度であれば所期の目的を達成できる。
は、材料の厚さやレーザの出力パワー等の諸条件によっ
て異なるが、その降下温度が室温に対して例えば１００
〜１５０℃程度であれば所期の目的を達成できる。
【００２４】次に、本発明の第２の方法の実施例を説明
する。この例では、装置構成として先のステージ及びレ
ーザ発振器の構成に加えて、図２に示すように、冷風噴
出用のノズル３ａ，３ｂをレーザビームLBの照射位置の
近傍に配置している。その各ノズル３ａ，３ｂの噴出孔
は、ノズルから噴出した冷風の材料Ｗへの照射スポット
Ｃs が、図２(b) に示すように、レーザビームLBの照射
位置に対し、レーザビームLBの移動方向の前方側で割断
予定線ＣL を挟んで対称となるような位置関係で配置さ
れている。
する。この例では、装置構成として先のステージ及びレ
ーザ発振器の構成に加えて、図２に示すように、冷風噴
出用のノズル３ａ，３ｂをレーザビームLBの照射位置の
近傍に配置している。その各ノズル３ａ，３ｂの噴出孔
は、ノズルから噴出した冷風の材料Ｗへの照射スポット
Ｃs が、図２(b) に示すように、レーザビームLBの照射
位置に対し、レーザビームLBの移動方向の前方側で割断
予定線ＣL を挟んで対称となるような位置関係で配置さ
れている。
【００２５】そして、この第２の方法において、金属材
料などの靱性の高い材料を加工対象とする場合には、各
ノズル３ａ，３ｂに供給する冷風を、例えば液化窒素の
蒸気とし、その冷風を材料Ｗに吹き付けた状態で、先の
実施例と同様にして材料ＷにレーザビームLBを照射す
る。ここで、この方法では、冷風が吹き付けられた部分
が局部的に冷却され、その部分の脆性が高められる。従
って、この例の場合も、レーザビーム照射により、先と
同様なメカニズムにより亀裂の発生とその進展を行うこ
とができる。
料などの靱性の高い材料を加工対象とする場合には、各
ノズル３ａ，３ｂに供給する冷風を、例えば液化窒素の
蒸気とし、その冷風を材料Ｗに吹き付けた状態で、先の
実施例と同様にして材料ＷにレーザビームLBを照射す
る。ここで、この方法では、冷風が吹き付けられた部分
が局部的に冷却され、その部分の脆性が高められる。従
って、この例の場合も、レーザビーム照射により、先と
同様なメカニズムにより亀裂の発生とその進展を行うこ
とができる。
【００２６】また、以上のように材料の脆性を局部的に
高めた状態での割断加工方法は、常温で脆性を示す材料
の加工にも適用可能で、この場合も割断の加工速度を速
くすることができる。
高めた状態での割断加工方法は、常温で脆性を示す材料
の加工にも適用可能で、この場合も割断の加工速度を速
くすることができる。
【００２７】さらに、この第２の方法において、常温で
脆性を示す材料の加工に適応する場合には、ノズル３
ａ，３ｂに供給する冷風の温度を、上記した例よりも高
くして材料の冷却温度を、例えば室温に対して適当な値
だけ低い温度とすれば、冷風の吹き付けによる局部的な
冷却により、レーザビームの照射位置とその周辺との温
度勾配が急峻となって〔図２(b) の温度分布曲線Ｔd2を
参照〕、この場合も割断速度を速くすることが可能にな
る。
脆性を示す材料の加工に適応する場合には、ノズル３
ａ，３ｂに供給する冷風の温度を、上記した例よりも高
くして材料の冷却温度を、例えば室温に対して適当な値
だけ低い温度とすれば、冷風の吹き付けによる局部的な
冷却により、レーザビームの照射位置とその周辺との温
度勾配が急峻となって〔図２(b) の温度分布曲線Ｔd2を
参照〕、この場合も割断速度を速くすることが可能にな
る。
【００２８】ここで、以上の第２の方法の実施例におい
て、各ノズル３ａ，３ｂからの冷風の吹き付けにより生
じる温度分布が、割断予定線ＣL を挟んで対称とならな
い可能性がある。これを防止するには、図２に示すよう
に、各ノズル３ａ，３ｂにそれぞれ可変流量調整弁３１
ａ，３１ｂを接続するとともに、冷風の吹き付け部位の
周辺温度を検出する温度センサ（図示せず）等を配置し
て、その温度情報に基づいて、冷却温度が割断予定線Ｃ
L を挟んで対称となるように、各ノズル３ａ，３ｂへの
冷風の供給流量を調整するといった手段を採用すればよ
い。
て、各ノズル３ａ，３ｂからの冷風の吹き付けにより生
じる温度分布が、割断予定線ＣL を挟んで対称とならな
い可能性がある。これを防止するには、図２に示すよう
に、各ノズル３ａ，３ｂにそれぞれ可変流量調整弁３１
ａ，３１ｂを接続するとともに、冷風の吹き付け部位の
周辺温度を検出する温度センサ（図示せず）等を配置し
て、その温度情報に基づいて、冷却温度が割断予定線Ｃ
L を挟んで対称となるように、各ノズル３ａ，３ｂへの
冷風の供給流量を調整するといった手段を採用すればよ
い。
【００２９】なお、本発明の第２の方法で使用するノズ
ルの形状・個数は任意であるが、例えば、ノズルの噴出
孔の断面形状を、材料の割断予定線ＣL が延びる方向に
沿うスリット形状とすれば、冷風吹き付けによる冷却効
果が安定して精度の向上が期待できる。
ルの形状・個数は任意であるが、例えば、ノズルの噴出
孔の断面形状を、材料の割断予定線ＣL が延びる方向に
沿うスリット形状とすれば、冷風吹き付けによる冷却効
果が安定して精度の向上が期待できる。
【００３０】一方、本発明の第３の方法は、例えば液化
窒素蒸気あるいは低ブラインなどの冷媒を充填した容器
内に被加工材料Ｗを入れ一定の時間保持して、材料の脆
性を高めた後、容器から取り出して、先の実施例と同様
なレーザビームの照射を行うことにより実施できる。な
お、この場合、ステージ周辺の構造は何ら変更すること
なく、上記した第１の方法と同等の作用効果を達成でき
る。
窒素蒸気あるいは低ブラインなどの冷媒を充填した容器
内に被加工材料Ｗを入れ一定の時間保持して、材料の脆
性を高めた後、容器から取り出して、先の実施例と同様
なレーザビームの照射を行うことにより実施できる。な
お、この場合、ステージ周辺の構造は何ら変更すること
なく、上記した第１の方法と同等の作用効果を達成でき
る。
【００３１】また、この第３の方法は、先の図２で示し
たノズル３ａ，３ｂを利用して冷風（液体窒素蒸気等）
を被加工材料Ｗの割断予定線ＣL に沿う部分に吹き付け
て、その部分をレーザビーム照射前に予め冷却しておく
といった手順によっても実施できる。
たノズル３ａ，３ｂを利用して冷風（液体窒素蒸気等）
を被加工材料Ｗの割断予定線ＣL に沿う部分に吹き付け
て、その部分をレーザビーム照射前に予め冷却しておく
といった手順によっても実施できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の方
法によれば、冷却により被加工材料の全体の脆性を高め
た状態でレーザビームの照射を行い、また、第２の方法
ではレーザビーム照射位置の近傍に冷風を吹き付けて、
その部分の脆性を高めた状態でレーザビームを照射する
ので、いずれの方法でも金属などの靱性の高い材料の割
断加工が可能になる。また、本発明の第１及び第２の方
法を、常温で脆性を示す材料の加工に適用した場合、そ
の割断の加工速度を従来に比して向上させることができ
る。
法によれば、冷却により被加工材料の全体の脆性を高め
た状態でレーザビームの照射を行い、また、第２の方法
ではレーザビーム照射位置の近傍に冷風を吹き付けて、
その部分の脆性を高めた状態でレーザビームを照射する
ので、いずれの方法でも金属などの靱性の高い材料の割
断加工が可能になる。また、本発明の第１及び第２の方
法を、常温で脆性を示す材料の加工に適用した場合、そ
の割断の加工速度を従来に比して向上させることができ
る。
【００３３】さらに、本発明の第３の方法のように、被
加工材料を予め冷却しておいても、上記した二つの方法
と同等な効果を得ることができる。
加工材料を予め冷却しておいても、上記した二つの方法
と同等な効果を得ることができる。
【図１】本発明の第１の方法の説明図
【図２】本発明の第２の方法の説明図
１ ステージ ２ 冷却装置 ３ａ，３ｂ ノズル（冷風噴出用） Ｗ 被加工材料 LB レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 俊一 兵庫県伊丹市春日丘１−15 (72)発明者 沖山 俊裕 兵庫県姫路市御国野町御着1174−22 (72)発明者 白浜 秀幸 長崎県長崎市川平町199−３ (72)発明者 横山 敏幸 長崎県大村市三城町1011番地 三城アパー トイ−206 (72)発明者 大仁田 英信 長崎県大村市三城町955−１
Claims (3)
- 【請求項１】 材料の加工始点に形成した亀裂を、レー
ザビーム照射による熱応力により所定の方向に誘導する
ことによって当該材料を割断する加工方法において、被
加工材料の裏面側に冷却手段を配置して当該材料の全体
を冷却し、この状態で、材料表面にレーザビームを照射
して上記の亀裂の誘導を行うことを特徴とする割断加工
方法。 - 【請求項２】 材料の加工始点に形成した亀裂を、レー
ザビーム照射による熱応力により所定の方向に誘導する
ことによって当該材料を割断する加工方法において、被
加工材料の割断予定線に沿う部分に冷風を吹き付けた状
態で、その割断予定線上にレーザビームを照射して上記
の亀裂の誘導を行うことを特徴とする割断加工方法。 - 【請求項３】 材料の加工始点に形成した亀裂を、レー
ザビーム照射による熱応力により所定の方向に誘導する
ことによって当該材料を割断する加工方法において、被
加工材料を所定温度にまで予め冷却しておき、その材料
表面にレーザビームを照射して上記の亀裂の誘導を行う
ことを特徴とする割断加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121040A JPH07323382A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 割断加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121040A JPH07323382A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 割断加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07323382A true JPH07323382A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14801335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6121040A Withdrawn JPH07323382A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 割断加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07323382A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040046421A (ko) * | 2002-11-27 | 2004-06-05 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저를 이용한 취성재료 절단장치 및 방법 |
| KR100497568B1 (ko) * | 2002-08-31 | 2005-06-23 | 주식회사 에쎌텍 | 취성재료 절단용 레이저장치 |
| KR100543367B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-01-20 | 삼성전자주식회사 | 액정표시기 패널의 절단방법 |
| KR100673073B1 (ko) * | 2000-10-21 | 2007-01-22 | 삼성전자주식회사 | 레이저 빔을 이용한 비금속 기판의 절단 방법 및 장치 |
| KR100740456B1 (ko) * | 2006-08-31 | 2007-07-18 | 로체 시스템즈(주) | 예냉각에 의한 비금속판 절단 방법 및 장치 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6121040A patent/JPH07323382A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100543367B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-01-20 | 삼성전자주식회사 | 액정표시기 패널의 절단방법 |
| KR100673073B1 (ko) * | 2000-10-21 | 2007-01-22 | 삼성전자주식회사 | 레이저 빔을 이용한 비금속 기판의 절단 방법 및 장치 |
| KR100497568B1 (ko) * | 2002-08-31 | 2005-06-23 | 주식회사 에쎌텍 | 취성재료 절단용 레이저장치 |
| KR20040046421A (ko) * | 2002-11-27 | 2004-06-05 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저를 이용한 취성재료 절단장치 및 방법 |
| KR100740456B1 (ko) * | 2006-08-31 | 2007-07-18 | 로체 시스템즈(주) | 예냉각에 의한 비금속판 절단 방법 및 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |