JPH11245062A - レーザ加工装置の粉塵爆発防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばアルミニウム等のワークＷ材料をＹＡ
Ｇレーザ加工機により切断加工等を行う場合、発生した
アルミ粉塵（スパッタ）５が、集塵ダクトや集塵装置内
に溜まると、静電気や加熱粉塵等の火種より酸化反応に
よる着火／爆発の危険性を防止する。 【解決手段】 このため、レーザビーム加工時に発生す
るワーク材料粉塵５を、ワークＷ支持部材６下部の粉塵
発生部の噴射孔７から高濃度酸素ガス８を吹付けて粉塵
５を酸化させるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム加工
装置における加工材料粉塵爆発防止装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アルミニウム等、その加工金属
粉塵（スパッタ）が酸化爆発性を有するワーク材料の切
断、熔接等の加工にＹＡＧレーザ加工機等を使用する場
合、加工時のワーク製品の加工端面の酸化を防止するた
め、従来よりアシストガスにエア等の不活性ガスが使用
されている。

【０００３】図２に、この種のレーザ加工部の要部説明
断面略図を示す。Ｗはアルミニウム等の加工ワーク材
料、２は、例えばＹＡＧレーザ加工機の加工ヘッド１の
加工ノズルで、その先端部より例えばＹＡＧレーザビー
ム３をワークＷの加工部に集中すると共に、ビーム３を
同心的に囲んでエア等の不活性ガスを、アシストガス４
として同時に放出し、ワーク１の加工面の酸化等による
劣化を防止している。５は加工時に発生するワーク金属
材料粉を主体とする粉塵（スパッタ）を示す。

【０００４】しかしながら、これらのレーザビーム加工
の際に発生した材料金属粉塵５が、この部に導かれてい
る不図示の集塵用ダクトや集塵装置内にある程度堆積さ
れると、これらの粉塵も不活性ガスやエア等により実質
的に酸化されていないため、これらが例えば空気中の静
電気や加熱された粉塵等が火種となって、酸化反応を起
こして、火災や爆発のエネルギー源となる可能性があっ
た。

【０００５】このような爆発を誘発する火種が発生しな
いように、従来は、この種の加工装置の端子台などの電
気部品を、ボックス内に載置しないようにしたり、例え
ばフィルタにアースを接続して、火種の原因となる可能
性のある静電気の蓄積を防止する等の諸考慮が払われて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような細心の諸考慮を払っても、連続的に発生するこれ
らの金属粉塵粒子自体が元来実質的に酸化されていない
ため、前記微量の火種により酸化反応を起こし、火災や
爆発を誘発する危険の可能性を絶無にすることは不可能
であった。

【０００７】本発明は、以上のような局面に鑑みてなさ
れたもので、この種材料のワーク材料の加工面を過度に
酸化劣化させることなく、これらの粉塵をあらかじめ必
要最少限度に酸化させることにより、前記火種による危
険な発火や爆発等の誘発を防止する手段の提供を目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、以下の各項（１），（２）のいずれかの粉塵爆発
防止装置の提供により、前記目的を達成しようとするも
のである。

【０００９】（１）レーザビーム加工時に発生するワー
ク材料粉塵を前記発生直後に酸化させる手段を備えたこ
とを特徴とするレーザ加工装置の粉塵爆発防止装置。

【００１０】（２）前記ワーク材料粉塵酸化手段は、高
酸素濃度ガス放出手段であることを特徴とする前項
（１）記載のレーザ加工装置の粉塵爆発防止装置。

【００１１】

【作用】以上のような本発明構成により、レーザビーム
加工により発生するアルミニウム等のワーク材料の、加
工段階における比較的少量の発生粉塵に、酸素濃度の高
い気体を噴霧して、その粉塵の酸化を促進させることに
より、以降の集塵ダクトや集塵装置内にある程度蓄積さ
れた場合にも、静電気の加熱粉塵等により発火／爆発等
を誘発する可能性がなくなり、危険性が防止される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を一
実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】

【実施例】図１に本発明実施例のレーザビーム加工部の
粉塵爆発防止装置の要部説明断面図を示し、前記従来例
図２におけると同一構成要素は同一符号で表わす。

【００１４】Ｗは例えばアルミニウム等の加工シート材
料、１はレーザビーム加工機の加工ヘッドで、その加工
ノズル２の先端部よりワーク加工用の例えばＹＡＧレー
ザビーム３が放射され、同時にレーザビーム３の周囲よ
りエア等の不活性アシストガス４が放出されている。５
は、レーザビーム加工時に発生するワーク材料金属粉を
主体として粉塵（スパッタ）である。

【００１５】以上までの構成／作用は、前記従来例の図
２におけると同様であるが、本発明実施例の特徴は、ワ
ークＷ指示部材６の切断加工部から放出される比較的少
量段階の充分酸化されていないワーク金属粉塵５に、複
数の噴射孔７から、酸素または酸素濃度の比較的高いガ
ス８を吹付けて、この段階でこれらを十分に酸化させて
しまうよう構成したことにある。

【００１６】この加工場所においては、本来の加工用レ
ーザ光や余熱により粉塵の酸化が促進され、上記ガス８
により、さらに酸化が促進されるため、後工程における
集塵ダクトや集塵装置内に、ある程度粉塵が堆積しても
前記火種による発火／爆発の危険がなくなる。

【００１７】以上のように、本実施例においては、従来
のアシストガスを用いる加工工程で発生した粉塵に高濃
度酸素を吹付けて酸化させるよう構成したが、ワーク加
工端面が粗くなったりバリが発生し易くなる傾向が致命
的でない特別の場合は、アシストガスに直接酸素ガスを
使用して同一の着火防止効果が得られる。

【００１８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明構成によ
れば、例えばアルミニウム等のワーク材料のレーザビー
ム加工により発生した材料粉塵を酸化処理することによ
り、以降における酸化反応に起因する発火、爆発等を生
ずる危険性を解消した。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のワークのレーザ加工部要部説明断面
図

【図２】 従来のワークのレーザ加工部要部説明断面図

【符号の説明】

１ 加工ヘッド ２ 加工ノズル ３ レーザビーム ４ アシストガス ５ 粉塵 ６ ワーク支持部材 ７ 噴射孔 ８ 酸素または濃酸素濃度気体 Ｗ ワーク材料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビーム加工時に発生するワーク材
   料粉塵を前記発生直後に酸化させる手段を備えたことを
   特徴とするレーザ加工装置の粉塵爆発防止装置。
2. 【請求項２】 前記ワーク材料粉塵酸化手段は、高酸素
   濃度ガス放出手段であることを特徴とする請求項１記載
   のレーザ加工装置の粉塵爆発防止装置。