JPS58125677A - セラミツクスのレ−ザ加工方法 - Google Patents
セラミツクスのレ−ザ加工方法Info
- Publication number
- JPS58125677A JPS58125677A JP57004276A JP427682A JPS58125677A JP S58125677 A JPS58125677 A JP S58125677A JP 57004276 A JP57004276 A JP 57004276A JP 427682 A JP427682 A JP 427682A JP S58125677 A JPS58125677 A JP S58125677A
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- Japan
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- laser
- cefmix
- processing
- cutting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、加工能率、加工精度に優れたセフミックスの
レーザ加工方法に関するものである。
レーザ加工方法に関するものである。
従来、セフミックスの加工には、切削加工、研削、フッ
ピング等の砥粒加工尋の力学的加工法が用いられている
。しかし、セフミックスは硬度が高いために、これら従
来の手段では、加工能率が低く、また加工精度も低い。
ピング等の砥粒加工尋の力学的加工法が用いられている
。しかし、セフミックスは硬度が高いために、これら従
来の手段では、加工能率が低く、また加工精度も低い。
そのため、近年、セフミックスに対する代替加工方法と
して、大出力レーザ加工法が開発されつつある。
して、大出力レーザ加工法が開発されつつある。
しかしながら、このレーザ加工法もセフミックスの切断
、穴あけ加工等の加工における加工深さ。
、穴あけ加工等の加工における加工深さ。
即ち切断深さを大きく得ようとすると加工時間が大きく
なり、加工能率が低い。また、加工面が粗い、切断中が
大きいなど加工精度も悪い。
なり、加工能率が低い。また、加工面が粗い、切断中が
大きいなど加工精度も悪い。
本発明は、かかる問題点を解決することを目的としてな
されたものである。
されたものである。
即ち１本発明は被加工物としてのセフミックスにレーザ
を照射して被ｊｌｌＴ物の切断、穴あけ等の加工を行な
うレーザ加工方法において、ハロゲン又はハロゲン化合
物の存在下において被加工物にレーザな照射することを
特徴とするものである。
を照射して被ｊｌｌＴ物の切断、穴あけ等の加工を行な
うレーザ加工方法において、ハロゲン又はハロゲン化合
物の存在下において被加工物にレーザな照射することを
特徴とするものである。
本発明によれば、セフミックスの切断、穴あけ等の加工
における加工速度が大きく、加工時間を短縮することが
できる。換にすれば、単位時間当りの加工深さが、従来
のレーザ加工法の場合に比して非常に大きく、加工能率
が高い。また、加工面も比較的滑らかであり、切断［１
］も小さく、優れた加工精度を得ることができる。
における加工速度が大きく、加工時間を短縮することが
できる。換にすれば、単位時間当りの加工深さが、従来
のレーザ加工法の場合に比して非常に大きく、加工能率
が高い。また、加工面も比較的滑らかであり、切断［１
］も小さく、優れた加工精度を得ることができる。
本発明において、ハロゲンはフッ素（Ｆｚ ）、 ｍ素
（ＣＩり、１素（Ｂｒ２）＋ ヨウ素（■２）を用いる
。また、ハロゲン化合物としては四フッ化脚素（ＣＦ４
）、７．仕方ＩＶ７ウム（ＣａＦｚ）、’ｍ化ナトリウ
ム（ＮａＣｌ） ＋四塩イヒ炭素（ＣＣＶ、）等を用い
る。しかして、これらハロゲン化合物は、実施例に示す
ごとくガス状で用いることのほか、液体状、半固体状等
任意の状態で被加工物の加工所 、望部分に塗布し、レ
ーザ加工を行なうこともできる。
（ＣＩり、１素（Ｂｒ２）＋ ヨウ素（■２）を用いる
。また、ハロゲン化合物としては四フッ化脚素（ＣＦ４
）、７．仕方ＩＶ７ウム（ＣａＦｚ）、’ｍ化ナトリウ
ム（ＮａＣｌ） ＋四塩イヒ炭素（ＣＣＶ、）等を用い
る。しかして、これらハロゲン化合物は、実施例に示す
ごとくガス状で用いることのほか、液体状、半固体状等
任意の状態で被加工物の加工所 、望部分に塗布し、レ
ーザ加工を行なうこともできる。
なお、ハロゲン、ハロゲン化合物いずれの場合もこれを
ガス状にて用いる場合には、これらのガスがレーザによ
って加工されていく加工部分に充分に行きざるので、よ
り優れた加工を行なうことができる。また、このガスは
被加工物のレーザ照射を行なう部分に向けて噴射するこ
とが最も好ましいが、被加工物を上記ガスの雰囲気中に
置いてレーザ照射することもできる。
ガス状にて用いる場合には、これらのガスがレーザによ
って加工されていく加工部分に充分に行きざるので、よ
り優れた加工を行なうことができる。また、このガスは
被加工物のレーザ照射を行なう部分に向けて噴射するこ
とが最も好ましいが、被加工物を上記ガスの雰囲気中に
置いてレーザ照射することもできる。
次に１本発明において対象とする被加工物は。
窒化ケイ素（Ｓｉ、１も）、窒化アルミ（ＡＩＮ）、窒
化亜鉛（Ｚ ｎＮ２ ） 糸の窒化物、炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）系の法化物、アＭミナ等のセフミックスである。
化亜鉛（Ｚ ｎＮ２ ） 糸の窒化物、炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）系の法化物、アＭミナ等のセフミックスである。
特に本発明は、高硬度である窒化物糸のセラミックスに
適用する場合にその効果が大である。
適用する場合にその効果が大である。
また、加工用レーザは特に限定するものではないが、出
力約０．５ＫＷ以上のものを用いるのが好ましい。
力約０．５ＫＷ以上のものを用いるのが好ましい。
前記ハロゲン又はハロゲン化合物の存在下において、レ
ーザ照射することにより前記のごとき本発明の効果が得
られる理由は、明白ではないが。
ーザ照射することにより前記のごとき本発明の効果が得
られる理由は、明白ではないが。
レーザ照射されて高温になったセフミックスが。
上記ハロゲン、ハロゲン化合物と反応し、セフミックス
の分解、即ち切断を促進するためと推察される。
の分解、即ち切断を促進するためと推察される。
例えばハロゲンガスにＣＣ１，を用いて、窒化ケイ素を
レーザ切断する場合を考えると、レーザビーム照射部分
が非常な高温下にあるため、活性化されたＣＩがセフミ
ックス表面に化学吸着し、セフミックス中のＳｉとＮの
分解が促進され、ＳｉとＣＩが什学反応し５ｉＣ１ｘを
形成し、ガス化するものと考えられる。従って従来の単
なる溶融。
レーザ切断する場合を考えると、レーザビーム照射部分
が非常な高温下にあるため、活性化されたＣＩがセフミ
ックス表面に化学吸着し、セフミックス中のＳｉとＮの
分解が促進され、ＳｉとＣＩが什学反応し５ｉＣ１ｘを
形成し、ガス化するものと考えられる。従って従来の単
なる溶融。
分解によるレーザ切断に砂べ化学反応を伴なう分だけ加
工能率は増大する。また、切断面はＳ ｉｃ Ｌｘの形
成２分解が繰り返し生じているため、金属Ｓｉなどの溶
融物の生成付着を妨げることができ、そのために切断面
が滑らかになり、加工精度が改善されるものと考えられ
る。
工能率は増大する。また、切断面はＳ ｉｃ Ｌｘの形
成２分解が繰り返し生じているため、金属Ｓｉなどの溶
融物の生成付着を妨げることができ、そのために切断面
が滑らかになり、加工精度が改善されるものと考えられ
る。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明の実施例は、第１図に示すレーザ加工装置により
セフミックス板のレーザ切断加工を行なうものである。
セフミックス板のレーザ切断加工を行なうものである。
上記レーザ加工装置は、伏酸ガヌレーザ発振器１と、集
光レンズ４と、移動テーブル７上に配したチャンバ６と
、該チャンバ６内にアシストガヌトシテノハロゲンガヌ
を導入するためのガス管９とから成る。
光レンズ４と、移動テーブル７上に配したチャンバ６と
、該チャンバ６内にアシストガヌトシテノハロゲンガヌ
を導入するためのガス管９とから成る。
この装置を用いて、レーザ加工を行なうに当っては、先
ず上記チャンバ６内に、被加工物であるセフミックス５
を配置し、該チャンバ６内に、ガス管９を通じて可焼ノ
ズル９１よりハロゲンガスを送入し、セフミックス５の
加工部付近をハロゲン雰囲気とする。次に、レーザ発振
器１を作動させ、レーザビーム２を２反射鏡５．集光レ
ンズ４゜ジンクセレン（ＺｎＳｅ） 透明板８を介し
てセラミックス５の加工部分に照射する。
ず上記チャンバ６内に、被加工物であるセフミックス５
を配置し、該チャンバ６内に、ガス管９を通じて可焼ノ
ズル９１よりハロゲンガスを送入し、セフミックス５の
加工部付近をハロゲン雰囲気とする。次に、レーザ発振
器１を作動させ、レーザビーム２を２反射鏡５．集光レ
ンズ４゜ジンクセレン（ＺｎＳｅ） 透明板８を介し
てセラミックス５の加工部分に照射する。
なお、同図において、４１はレンズホルダー。
６１はガス排気口である。また、セフミックス５を切断
するためには、移動テーブル７を横方向に動かすことに
よって、−ラミックヌ上のレーザビーム焦点の位置を移
動させる。
するためには、移動テーブル７を横方向に動かすことに
よって、−ラミックヌ上のレーザビーム焦点の位置を移
動させる。
次に、上記装置を用いて、セラミックスの切断加工を行
なった具体例につぎ説明する。
なった具体例につぎ説明する。
本例においては、セラミックスとして１６×４０×６Ｉ
ｌ１１１の大きさの窒化珪素板を用いた。ハロゲンガス
としては、四塩化次素ガヌを用い、３０１゜にて送入し
た。レーザは最大出カ１．２ＫＷ、連続ソングルモード
の炭酸ガスレーザで２本例においては出力０５又は１．
ＯＫＷを用いた。レーザビームの送りｉ＋！！度、 １
７１１１も移動テーブル７の送り速度は０７ｍ／分とし
た。このような条件にて、窒化硅素板の切断深さを上記
各出力について測定した。
ｌ１１１の大きさの窒化珪素板を用いた。ハロゲンガス
としては、四塩化次素ガヌを用い、３０１゜にて送入し
た。レーザは最大出カ１．２ＫＷ、連続ソングルモード
の炭酸ガスレーザで２本例においては出力０５又は１．
ＯＫＷを用いた。レーザビームの送りｉ＋！！度、 １
７１１１も移動テーブル７の送り速度は０７ｍ／分とし
た。このような条件にて、窒化硅素板の切断深さを上記
各出力について測定した。
その結果を第２図に、横軸にレーザ出力（ＫＷ）。
縦軸に切断深さく關）をとって曲線Ａで示す。
また、同図には比較例として、アンストガ７としてアル
ゴン（Ａｒ）又は酸素（０２）ガスを用い２他は上記条
件にて加工を行なった場合の切断深さを示した。アルゴ
ンガスの場合を曲ｊＩ１３１Ｂ、酸素ガスの場合を曲線
Ｃで示す。
ゴン（Ａｒ）又は酸素（０２）ガスを用い２他は上記条
件にて加工を行なった場合の切断深さを示した。アルゴ
ンガスの場合を曲ｊＩ１３１Ｂ、酸素ガスの場合を曲線
Ｃで示す。
同図より知られるごとく１本発明によれば、上記能のガ
スの場合の約２倍の切断深さを得ることができることが
分る。
スの場合の約２倍の切断深さを得ることができることが
分る。
また、上記加工において、四塩化Ｉ＃素ガスを用いた場
合には、上記能のガスを用いた場合に比して切断［１］
が小さく、また切断面も滑らかであり。
合には、上記能のガスを用いた場合に比して切断［１］
が小さく、また切断面も滑らかであり。
優れた加工Ｍ度を得ることができた。
図は本発明の寮施例な示し、第１図はレーザ加工陸置、
第２図はレーザ出力と切断深さとの関係を示す線図であ
る。 １・・・レーザ発振器、 ５・セラミックス。 ６・・チャンバ、 ７・・・移動テーブル。 ９・・・ガス管 出 顧 人 株式会社 豊田中央研究所 代理人 弁理± ＾ 橋 祥 泰 弁理士高槁克彦 升埋士杉本 勝 １″） 寸 ヘ ヘ −
第２図はレーザ出力と切断深さとの関係を示す線図であ
る。 １・・・レーザ発振器、 ５・セラミックス。 ６・・チャンバ、 ７・・・移動テーブル。 ９・・・ガス管 出 顧 人 株式会社 豊田中央研究所 代理人 弁理± ＾ 橋 祥 泰 弁理士高槁克彦 升埋士杉本 勝 １″） 寸 ヘ ヘ −
Claims (3)
- （１）ハロゲン又はハロゲン化合物の存在下において、
被加工物としてのセフミックスにレーザを照射し、被加
工物の切断等の加工を行なうことを特徴とするセフミッ
クスのレーザ加工方法。 - （２） ハロゲン又はハロゲン化合物はガス状である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレーザ
加工方法。 - （３） ハロゲン化合物は、被加工物に塗布されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレー
ザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004276A JPS58125677A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | セラミツクスのレ−ザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004276A JPS58125677A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | セラミツクスのレ−ザ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125677A true JPS58125677A (ja) | 1983-07-26 |
| JPH0130796B2 JPH0130796B2 (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=11580012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57004276A Granted JPS58125677A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | セラミツクスのレ−ザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125677A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060995A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-08 | 日本電信電話株式会社 | セラミツクステンシルの製造方法およびその装置 |
| JPS61286276A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-16 | 三菱電機株式会社 | セラミツク部品の製造方法 |
| JPS63188701A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-04 | Toshiba Corp | ブロツクゲ−ジ |
| EP0753373A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-15 | ROLLS-ROYCE plc | Laser barrier material and method |
| JP2005507318A (ja) * | 2001-03-22 | 2005-03-17 | エグシル テクノロジー リミテッド | レーザ加工システム及び方法 |
| JP2009542022A (ja) * | 2006-07-03 | 2009-11-26 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト・ツァー・フォデラング・デル・アンゲワンテン・フォーシュング・エー．ファウ． | 固形物から物質を除去するための液体ジェットガイド式エッチング法およびその使用 |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP57004276A patent/JPS58125677A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060995A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-08 | 日本電信電話株式会社 | セラミツクステンシルの製造方法およびその装置 |
| JPH0360796B2 (ja) * | 1983-09-09 | 1991-09-17 | Nippon Telegraph & Telephone | |
| JPS61286276A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-16 | 三菱電機株式会社 | セラミツク部品の製造方法 |
| JPH0415192B2 (ja) * | 1985-06-11 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS63188701A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-04 | Toshiba Corp | ブロツクゲ−ジ |
| EP0753373A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-15 | ROLLS-ROYCE plc | Laser barrier material and method |
| US5767482A (en) * | 1995-07-14 | 1998-06-16 | Rolls Royce Plc | Laser barrier material and method |
| JP2005507318A (ja) * | 2001-03-22 | 2005-03-17 | エグシル テクノロジー リミテッド | レーザ加工システム及び方法 |
| JP4643889B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2011-03-02 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | レーザ加工システム及び方法 |
| JP2009542022A (ja) * | 2006-07-03 | 2009-11-26 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト・ツァー・フォデラング・デル・アンゲワンテン・フォーシュング・エー．ファウ． | 固形物から物質を除去するための液体ジェットガイド式エッチング法およびその使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0130796B2 (ja) | 1989-06-21 |
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