JPS62289387A - 炭酸ガスレ−ザ−を用いた高反射材料の加工方法 - Google Patents
炭酸ガスレ−ザ−を用いた高反射材料の加工方法Info
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- JPS62289387A JPS62289387A JP61132505A JP13250586A JPS62289387A JP S62289387 A JPS62289387 A JP S62289387A JP 61132505 A JP61132505 A JP 61132505A JP 13250586 A JP13250586 A JP 13250586A JP S62289387 A JPS62289387 A JP S62289387A
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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】
3、発明の詳細な説明
産業上の利用分野:
本発明は、炭酸ガスレーザーを吸収せず、殆んど反射し
てしまうような材料に対し、切断→の■工を効率よく施
工する方法に係るものでろる。
てしまうような材料に対し、切断→の■工を効率よく施
工する方法に係るものでろる。
発明の背景ニ
アルミニウム、鋼、銀、金及びこれらの合金等はレーザ
ー光をよく反射し、炭酸ガスレーザーで、これらの金属
材料(以下高反射材料と・称する。
ー光をよく反射し、炭酸ガスレーザーで、これらの金属
材料(以下高反射材料と・称する。
)に対し、切断又は溶接等の加工をする場合には、加工
中に反射しょ光がレーザー発振器内に戻るようになる。
中に反射しょ光がレーザー発振器内に戻るようになる。
すなわち、第3図に示すごとくレーザー発振器(1)か
ら投射されるレーザー光αQは、ベンデングミラー(2
)を介し、照射ヘッド(3)カら高反射材料(6)の加
工+tS所へ照射される。照射ヘッド(3)は光重にノ
ズルをもち、集光レンズ(4)をtζ肯えアシストガス
吹込口(5)からアシストガスが導入さ几る。切断や溶
接加工金する化めに照射されるレーザー光αQはZJO
工時に反射し、この反射光(2)がレーザー発振器(1
)内へ戻り、レーザー光の誘導放出金増“亡 大させて設定値以上の出力を生起さるに至り、出へ 力が制御不能となり遂にはべ/ディングミラー(2)、
内部ミラー(7)及び集光レンズ(4)等の光学系を破
損する結果となる。
ら投射されるレーザー光αQは、ベンデングミラー(2
)を介し、照射ヘッド(3)カら高反射材料(6)の加
工+tS所へ照射される。照射ヘッド(3)は光重にノ
ズルをもち、集光レンズ(4)をtζ肯えアシストガス
吹込口(5)からアシストガスが導入さ几る。切断や溶
接加工金する化めに照射されるレーザー光αQはZJO
工時に反射し、この反射光(2)がレーザー発振器(1
)内へ戻り、レーザー光の誘導放出金増“亡 大させて設定値以上の出力を生起さるに至り、出へ 力が制御不能となり遂にはべ/ディングミラー(2)、
内部ミラー(7)及び集光レンズ(4)等の光学系を破
損する結果となる。
従来技術と問題点:
炭酸ガスレーザーの波長10.6μmに対し、難加工物
として認識さルる上記高反射材料金属の反射率は、表面
状況も考慮した平均で金が97.51橿度、尿が99.
0部程度、鋼が98.5部程度、アルミニウムが97.
1程度と報告されている。従って在来装置により銅やア
ルミニウムの切断加工を行なうと、反射光の影響でレー
ザー出力は設定値を外れて変動し上昇傾向と示し、溝光
レンズ(4)を穿孔する場合もbす、定常域内でのノ刀
工はアルミニウムだと1a厚程度の切断が可能で6るに
すぎず、銅の切断は厚さの如何に拘らず殆んど不aT能
であった。
として認識さルる上記高反射材料金属の反射率は、表面
状況も考慮した平均で金が97.51橿度、尿が99.
0部程度、鋼が98.5部程度、アルミニウムが97.
1程度と報告されている。従って在来装置により銅やア
ルミニウムの切断加工を行なうと、反射光の影響でレー
ザー出力は設定値を外れて変動し上昇傾向と示し、溝光
レンズ(4)を穿孔する場合もbす、定常域内でのノ刀
工はアルミニウムだと1a厚程度の切断が可能で6るに
すぎず、銅の切断は厚さの如何に拘らず殆んど不aT能
であった。
こnらの現象に対処するために、レーザー出力の1部を
拡散させてこ几を測定し、その値を制御要素として即応
性を保たせた状態でレーザー発成を行なわせ、出力のカ
バー範囲にわ之って安定し九所要出力を得て、この絞っ
た出力で高反射材料t−加工することが試みらルでいる
。或いは、高反射材s=中←−〒苧←―→中苧笹唾亭〒
〒==iPテキヰ→→の表面に吸収能の高い艮層金形成
[て母材のレーザー光:吸収を介助させようとする手段
も提案されている。
拡散させてこ几を測定し、その値を制御要素として即応
性を保たせた状態でレーザー発成を行なわせ、出力のカ
バー範囲にわ之って安定し九所要出力を得て、この絞っ
た出力で高反射材料t−加工することが試みらルでいる
。或いは、高反射材s=中←−〒苧←―→中苧笹唾亭〒
〒==iPテキヰ→→の表面に吸収能の高い艮層金形成
[て母材のレーザー光:吸収を介助させようとする手段
も提案されている。
しかし、前者の手段によると@は反射光の影響を贋ら々
い範囲で加工するにはレーザー出力を故10分の1VC
絞らなければならず、後者の手段によるときは表面は熱
を吸収しても母材が熱を吸収し始める前に反射光を発生
し、次の瞬間からは出力が設定値と無関係に上昇する現
象は免れることができなかつ沈。
い範囲で加工するにはレーザー出力を故10分の1VC
絞らなければならず、後者の手段によるときは表面は熱
を吸収しても母材が熱を吸収し始める前に反射光を発生
し、次の瞬間からは出力が設定値と無関係に上昇する現
象は免れることができなかつ沈。
発明の課題;
本発明は上記のような問題点を解決する之めになさ几、
tもので、レーザー発振器の発振容量どおりのエネルギ
ーをもつレーザー光を用いるにも拘らず、レーザー光照
射系を損傷することなく高反射材料に対して切断、4接
等の加工を効率よ〈実施できる方法の提供を目的として
いる。
tもので、レーザー発振器の発振容量どおりのエネルギ
ーをもつレーザー光を用いるにも拘らず、レーザー光照
射系を損傷することなく高反射材料に対して切断、4接
等の加工を効率よ〈実施できる方法の提供を目的として
いる。
発明の構成・作用:
以下本発明を具体的に説明すると、照射ヘッド(3)か
ら照射されるレーザー光αQと高反射材料(6)との相
関位置に2いて、第1図に示すように高反射材料(6)
を傾斜させるか、第2図に示すように照射ヘッド<J)
を傾斜させるか或いは両方を倣かに傾斜させることによ
り、レーザー先頭の光軸と反射先回の光軸とD各光路が
合致しないようにするので占る。
ら照射されるレーザー光αQと高反射材料(6)との相
関位置に2いて、第1図に示すように高反射材料(6)
を傾斜させるか、第2図に示すように照射ヘッド<J)
を傾斜させるか或いは両方を倣かに傾斜させることによ
り、レーザー先頭の光軸と反射先回の光軸とD各光路が
合致しないようにするので占る。
このようpc v−ザー先回と高反射材料(6ンの加工
面とが出直に、よらないように設定することにより反射
光、はレーザー発S器内へ戻ることはない。従って、レ
ーザー光出力の変動若しくは過上昇或いは光学系の潰湯
は完全に回避さル、所要の安定な出力でレーデ−光が加
工JITK投射さ几、表1D口熱に読いて組aDo熱?
生起させ、次いでレーザー光エネルギー金卯工材料の加
熱に消費し、反村光金冶んど&<I、て効率のな加工を
達成する。
面とが出直に、よらないように設定することにより反射
光、はレーザー発S器内へ戻ることはない。従って、レ
ーザー光出力の変動若しくは過上昇或いは光学系の潰湯
は完全に回避さル、所要の安定な出力でレーデ−光が加
工JITK投射さ几、表1D口熱に読いて組aDo熱?
生起させ、次いでレーザー光エネルギー金卯工材料の加
熱に消費し、反村光金冶んど&<I、て効率のな加工を
達成する。
尖S例:
このように、レーザー光uQと反射光(6)との光路金
分離することにより、高反射材料に対する加工が容易と
なり、アルミニウムで11II4程度、銅で0.2纏厚
程度・)薄板でbれば、500 W程度の出力で他の非
反射材料に対すると同様な切断速さで切断/Jlll工
ができ、出力は、M工中も設定1直どおりで安定しCい
た。
分離することにより、高反射材料に対する加工が容易と
なり、アルミニウムで11II4程度、銅で0.2纏厚
程度・)薄板でbれば、500 W程度の出力で他の非
反射材料に対すると同様な切断速さで切断/Jlll工
ができ、出力は、M工中も設定1直どおりで安定しCい
た。
また、銅のIJEI厚板の切*i試み、この〃ロエ表面
に黒色の塗料を塗布したところ、1000 Wの出力で
切断できた。
に黒色の塗料を塗布したところ、1000 Wの出力で
切断できた。
久に加工材料の種別と790工速度との関連をみる状態
で実態した。出力はi ooo wでδつた。
で実態した。出力はi ooo wでδつた。
まず、魚射点の移行が微速でピアス/70工に近い場合
には高反射材料がアルミニウムで最高12謂厚、銅で4
a厚のものに加工できた。又、101) 117分の切
断速さではアルミニウムで6趨4、銅で3a厚まで加工
可能で、2som/分の切断速さで、まアルミニウムで
8u厚、鋼で2JE1厚〒まで5フロエ可能でめった。
には高反射材料がアルミニウムで最高12謂厚、銅で4
a厚のものに加工できた。又、101) 117分の切
断速さではアルミニウムで6趨4、銅で3a厚まで加工
可能で、2som/分の切断速さで、まアルミニウムで
8u厚、鋼で2JE1厚〒まで5フロエ可能でめった。
他の貢施例として集光レンズにチー、< −、含1せる
か若しくはフレーミングに勾配をもたせるかして元1I
llを傾斜させた。このときには照射ヘッドを高反射材
料に対し垂直となすことができ、既設装置を僅かな改良
のみで使用でき、しかもレーザー光と反射光とが合致す
ることが同機でき、先の実施例と同じ結果が得られた。
か若しくはフレーミングに勾配をもたせるかして元1I
llを傾斜させた。このときには照射ヘッドを高反射材
料に対し垂直となすことができ、既設装置を僅かな改良
のみで使用でき、しかもレーザー光と反射光とが合致す
ることが同機でき、先の実施例と同じ結果が得られた。
切断ノJO工が始まルば反射光は少なくなり、反射光に
対する特段の防護対策d最少限に止めることができる。
対する特段の防護対策d最少限に止めることができる。
実際の切断作業、・こめ九つでは、レーザー光と高反射
材料とのなす角度(自重以外の傾斜角。)を1の平面に
限って常に一定を関係にせず、たとえば、レーザー光に
対する高反射材料の保持角度、す鷹Vち、4tjt盤の
保持角度を自在方向性のものとすることが好ましい。こ
のような手段を選択することによりレーザー光と反射光
とを含む面に沿って切断又は浴接等の加工を進めること
とtす、特に切断の場合にどのような切断方向部分でも
、カット面が高反射材料面に対し、傾斜せずに直角な或
面とすることが可能でδる。
材料とのなす角度(自重以外の傾斜角。)を1の平面に
限って常に一定を関係にせず、たとえば、レーザー光に
対する高反射材料の保持角度、す鷹Vち、4tjt盤の
保持角度を自在方向性のものとすることが好ましい。こ
のような手段を選択することによりレーザー光と反射光
とを含む面に沿って切断又は浴接等の加工を進めること
とtす、特に切断の場合にどのような切断方向部分でも
、カット面が高反射材料面に対し、傾斜せずに直角な或
面とすることが可能でδる。
発明の効果:
高反射材料を本発明方法で加工するときには、レーザー
光J)1部は反射光となるが材料が熱を吸収しさえすれ
ば大部分は加工のための熱源となると想定さルる。従っ
て、アルミニウム、鋼、銀等は熱伝導率が大きい金属で
るり本発明の方での、+>0工を可能としている。
光J)1部は反射光となるが材料が熱を吸収しさえすれ
ば大部分は加工のための熱源となると想定さルる。従っ
て、アルミニウム、鋼、銀等は熱伝導率が大きい金属で
るり本発明の方での、+>0工を可能としている。
さらに、アルミニウムの切断加工時にはアシストガスと
して酸素が慣用されているが、e素の使用はドロスが多
く生成し切断部にパリが生ずるのがg態となっていた。
して酸素が慣用されているが、e素の使用はドロスが多
く生成し切断部にパリが生ずるのがg態となっていた。
ところが本発明方法によるとp!はアシストガスとして
ffl!ガスを使用し、加工部シ゛ζ対する冷却、シー
ルド、1敗のみを行なわせることが可能であり、切断面
は同等仕上げ修正を必要と心ないクリーンカットが得ら
れた。
ffl!ガスを使用し、加工部シ゛ζ対する冷却、シー
ルド、1敗のみを行なわせることが可能であり、切断面
は同等仕上げ修正を必要と心ないクリーンカットが得ら
れた。
第1図及び講2図は本発明方法の具体的な実施の1例を
示す説明図、第8図は従来技術の説明図で必る。 (1)・・・レーザー発振器 (2)・・・ベンディ
ングミラー(3)・・・照射ヘッド (4)・・
・集光レンズ(5)・・−アシストガス吹込口 (6)
・・・高反射材料(7)・・・内部ミラー 叫・
・・レーザー光α〃・・・反射光
示す説明図、第8図は従来技術の説明図で必る。 (1)・・・レーザー発振器 (2)・・・ベンディ
ングミラー(3)・・・照射ヘッド (4)・・
・集光レンズ(5)・・−アシストガス吹込口 (6)
・・・高反射材料(7)・・・内部ミラー 叫・
・・レーザー光α〃・・・反射光
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 レーザー光をよく反射する金属材料を加工するに際
し、照射レーザー光の光軸と加工材料面からの反射光の
光軸とが合致せず、互に異なる光路となるようしたをこ
とを特徴とする炭酸ガスレーザーを用いた高反射材料の
加工方法。 2 レーザー光の照射ヘッドが高反射材料に対して垂直
以外の角度を占めるような相対位置関係とした特許請求
の範囲第1項記載の炭酸ガスレーザーを用いた高反射材
料の加工方法。 3 高反射材料面に垂直なレーザー光の光軸を集光レン
ズにより傾斜させて非垂直とした特許請求の範囲第1項
記載の炭酸ガスレーザーを用いた高反射材料の加工方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61132505A JPS62289387A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 炭酸ガスレ−ザ−を用いた高反射材料の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61132505A JPS62289387A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 炭酸ガスレ−ザ−を用いた高反射材料の加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62289387A true JPS62289387A (ja) | 1987-12-16 |
Family
ID=15082928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61132505A Pending JPS62289387A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 炭酸ガスレ−ザ−を用いた高反射材料の加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62289387A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0252192A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Toshiba Corp | レーザ熱加工方法及びレーザ熱加工装置 |
JPH04106925U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-16 | 株式会社呉英製作所 | 芝刈り機の刃具 |
JP2006219569A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 透明複合シートの製造方法 |
JP2006346737A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
JP2006352171A (ja) * | 1998-12-16 | 2006-12-28 | Seiko Epson Corp | 半導体チップの製造方法、半導体装置の製造方法、回路基板の製造方法及び電子機器の製造方法 |
DE102008045778A1 (de) | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu | Laserstrahlanlage |
JP2010000523A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Sharp Corp | 接合装置 |
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