JP3316281B2 - レーザ加工用バックプロテクタ - Google Patents
レーザ加工用バックプロテクタInfo
- Publication number
- JP3316281B2 JP3316281B2 JP29047093A JP29047093A JP3316281B2 JP 3316281 B2 JP3316281 B2 JP 3316281B2 JP 29047093 A JP29047093 A JP 29047093A JP 29047093 A JP29047093 A JP 29047093A JP 3316281 B2 JP3316281 B2 JP 3316281B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing
- back side
- hole
- laser light
- processing surface
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザによるガスタービ
ンブレードの冷却用穴明け加工等においての裏面側部材
の損傷防止に適用されるレーザ加工用バックプロテクタ
に関する。
ンブレードの冷却用穴明け加工等においての裏面側部材
の損傷防止に適用されるレーザ加工用バックプロテクタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来ガスタービンブレード翼は、高温に
さらされる為、翼に多数の穴を明け冷却する必要があ
る。これらの穴は、穴径が大きく（１〜２mm程度）、穴
の長さが比較的長く（１０mmを越える。）、表面に対す
る穴角度が大きく、かつ厳しい寸法精度が要求される。
また加工性に劣る耐熱合金である為、一般には放電加工
による穴明け加工が行なわれているが、近年図９に示す
ようなレーザ光２によるレーザ加工が検討されている。
さらされる為、翼に多数の穴を明け冷却する必要があ
る。これらの穴は、穴径が大きく（１〜２mm程度）、穴
の長さが比較的長く（１０mmを越える。）、表面に対す
る穴角度が大きく、かつ厳しい寸法精度が要求される。
また加工性に劣る耐熱合金である為、一般には放電加工
による穴明け加工が行なわれているが、近年図９に示す
ようなレーザ光２によるレーザ加工が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザ加工
において、穴４の精度をよくするため強力な細径のＹＡ
Ｇレーザ光２をブレード１に当て穴明け加工を行う場
合、貫通ビーム１４が裏面側の部材１６に達し、そこを
損傷することがあり、さらには裏面側の部材で反射され
たレーザ光２により貫通穴部の裏面側から再加工される
問題があった。
において、穴４の精度をよくするため強力な細径のＹＡ
Ｇレーザ光２をブレード１に当て穴明け加工を行う場
合、貫通ビーム１４が裏面側の部材１６に達し、そこを
損傷することがあり、さらには裏面側の部材で反射され
たレーザ光２により貫通穴部の裏面側から再加工される
問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【０００５】すなわち、レーザ加工用バックプロテクタ
として、固体レーザ光で穴明け加工を行う金属からなる
加工対象材の加工面の裏側に沿って設けられ、加工面を
貫通し透過する固体レーザ光を減衰させる半透明部材
と、同半透明部材の裏側に沿って設けられ、半透明部材
を透過した固体レーザ光を拡散反射させるとともに、加
工面裏側に近接して配置された他の部材を保護できる銅
材からなる反射部材とを設けるものとした。
として、固体レーザ光で穴明け加工を行う金属からなる
加工対象材の加工面の裏側に沿って設けられ、加工面を
貫通し透過する固体レーザ光を減衰させる半透明部材
と、同半透明部材の裏側に沿って設けられ、半透明部材
を透過した固体レーザ光を拡散反射させるとともに、加
工面裏側に近接して配置された他の部材を保護できる銅
材からなる反射部材とを設けるものとした。
【０００６】
【作用】上記手段において、耐熱合金鋼等の金属からな
る加工対象材の加工面にＹＡＧレーザ等の固体レーザ光
により穴あけ加工する場合、加工面にレーザ光を当てる
と、加工面を貫通したレーザ光は半透明部材で減衰さ
れ、次に反射部材で拡散反射され、さらに半透明部材に
入射した反射レーザ光は半透明部材で減衰されて貫通穴
の裏面部に帰る。この裏面部に帰ってきた反射レーザ光
は、大幅に減衰しているため、貫通穴部が裏面側から再
加工され、穴の形状が変形する恐れはない。また、反射
部材が固体レーザ光の波長領域で反射率の高い銅材で形
成されているので、半透明部材を透過した固体レーザ光
が反射部材の裏側には到達せず、ブレードのように加工
面の裏に近接して他の部材が配置されていても不用意に
加工されることがない。
る加工対象材の加工面にＹＡＧレーザ等の固体レーザ光
により穴あけ加工する場合、加工面にレーザ光を当てる
と、加工面を貫通したレーザ光は半透明部材で減衰さ
れ、次に反射部材で拡散反射され、さらに半透明部材に
入射した反射レーザ光は半透明部材で減衰されて貫通穴
の裏面部に帰る。この裏面部に帰ってきた反射レーザ光
は、大幅に減衰しているため、貫通穴部が裏面側から再
加工され、穴の形状が変形する恐れはない。また、反射
部材が固体レーザ光の波長領域で反射率の高い銅材で形
成されているので、半透明部材を透過した固体レーザ光
が反射部材の裏側には到達せず、ブレードのように加工
面の裏に近接して他の部材が配置されていても不用意に
加工されることがない。
【０００７】また、加工面の裏側に近接した他の部材が
あっても、反射部材でレーザ光は反射されるため、そこ
に到達しない。従って他の部材が不用意に加工される恐
れもなくなる。
あっても、反射部材でレーザ光は反射されるため、そこ
に到達しない。従って他の部材が不用意に加工される恐
れもなくなる。
【０００８】このようにして、加工対象材の、目的の加
工面部のみを高精度に加工することができるようにな
る。
工面部のみを高精度に加工することができるようにな
る。
【０００９】
【実施例】上記記載の本発明の一実施例を図１〜図８に
より説明する。
より説明する。
【００１０】図１および図２にて、加工対象のブレード
１の加工面ａの裏側ｂに沿って、ポリテトラフルオロエ
チレン（テフロン）薄板等の半透明部材１０が設けられ
る。さらに半透明部材１０の裏側に沿って反射部材９が
設けられる。反射部材９としては表面に拡散反射用の凹
凸ｃを有する銅材等を使用する。
１の加工面ａの裏側ｂに沿って、ポリテトラフルオロエ
チレン（テフロン）薄板等の半透明部材１０が設けられ
る。さらに半透明部材１０の裏側に沿って反射部材９が
設けられる。反射部材９としては表面に拡散反射用の凹
凸ｃを有する銅材等を使用する。
【００１１】上記のブレード１を加工のためセットした
全体斜視図を図３に示す。図中、３はバックプロテク
タ、４は冷却穴、５は加工ヘッド、６は固定治具、７は
固定台、８は先端ノズルである。
全体斜視図を図３に示す。図中、３はバックプロテク
タ、４は冷却穴、５は加工ヘッド、６は固定治具、７は
固定台、８は先端ノズルである。
【００１２】以上において、先端ノズル８から細いビー
ムのＹＡＧレーザ光２がブレード１の加工面ａの所定位
置に照射される。すると加工面ａは穴４があけられ、加
工面ａを貫通したレーザ光２は半透明部材１０で約５０
〜６０％減衰され、次に反射部材９で約９０％拡散反射
され、さらに半透明部材１０で約５０〜６０％減衰され
て貫通穴４の裏面ｂ部に帰る（図２参照）。このときは
大幅に減衰しているため、貫通穴４部の裏面ｂ側から再
加工され、穴の形状が変形する恐れはない。
ムのＹＡＧレーザ光２がブレード１の加工面ａの所定位
置に照射される。すると加工面ａは穴４があけられ、加
工面ａを貫通したレーザ光２は半透明部材１０で約５０
〜６０％減衰され、次に反射部材９で約９０％拡散反射
され、さらに半透明部材１０で約５０〜６０％減衰され
て貫通穴４の裏面ｂ部に帰る（図２参照）。このときは
大幅に減衰しているため、貫通穴４部の裏面ｂ側から再
加工され、穴の形状が変形する恐れはない。
【００１３】以上においてポリテトラフルオロエチレン
が多少溶融しても、図５に示すように、透過率が向上す
るため、蒸発することなくその状態を維持する。
が多少溶融しても、図５に示すように、透過率が向上す
るため、蒸発することなくその状態を維持する。
【００１４】半透明部材１０としてポリテトラフルオロ
エチレンを用いた場合の透過特性を図４と図５に示す。
また反射部材９として銅を用いた場合の反射特性を図６
に示す。
エチレンを用いた場合の透過特性を図４と図５に示す。
また反射部材９として銅を用いた場合の反射特性を図６
に示す。
【００１５】上記で、半透明部材１０の代りに完全吸収
部材１７を用いると、図７に示すようにその燃焼ガスや
蒸発ガス等１７ａの影響をうける。また半透明部材１０
を除き、反射部材９だけを用いると、図８に示すように
加工穴４の裏面に再度高いエネルギーを与えることとな
り、加工穴の裏面側の精度を著しく低下させる原因とな
る。
部材１７を用いると、図７に示すようにその燃焼ガスや
蒸発ガス等１７ａの影響をうける。また半透明部材１０
を除き、反射部材９だけを用いると、図８に示すように
加工穴４の裏面に再度高いエネルギーを与えることとな
り、加工穴の裏面側の精度を著しく低下させる原因とな
る。
【００１６】以上のように、半透明部材１０と反射部材
９を用いた場合、反射部材９の裏側にはレーザ光２はほ
とんど到達しない。このため、ブレード１のように加工
面ａの裏ｂに近接した他の部材があっても、他の部材が
不用意に加工される恐れもなくなる。
９を用いた場合、反射部材９の裏側にはレーザ光２はほ
とんど到達しない。このため、ブレード１のように加工
面ａの裏ｂに近接した他の部材があっても、他の部材が
不用意に加工される恐れもなくなる。
【００１７】このようにして、加工対象の、目的の加工
面部のみを高精度に加工することができるようになる。
言葉をかえていえば、狭隘部での穴明け、切断、溶接等
の加工において、隣接部の保護手段としても有効であ
る。
面部のみを高精度に加工することができるようになる。
言葉をかえていえば、狭隘部での穴明け、切断、溶接等
の加工において、隣接部の保護手段としても有効であ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば上
述した構成にしたことにより、加工面を貫通したレーザ
光は半透明部材で減衰され、また反射部材で拡散反射さ
れ、さらに反射レーザは半透明部材で減衰されて大幅に
減衰して裏面部に帰るため、貫通穴部が裏面側から再加
工されることがなくなり、加工対象部のみを高精度、高
効率で加工ができ、また反射部材が高い銅材で形成され
ているため加工面裏の他の部材が不用意に加工されるこ
ともない。また作業性の向上も計ることができる。
述した構成にしたことにより、加工面を貫通したレーザ
光は半透明部材で減衰され、また反射部材で拡散反射さ
れ、さらに反射レーザは半透明部材で減衰されて大幅に
減衰して裏面部に帰るため、貫通穴部が裏面側から再加
工されることがなくなり、加工対象部のみを高精度、高
効率で加工ができ、また反射部材が高い銅材で形成され
ているため加工面裏の他の部材が不用意に加工されるこ
ともない。また作業性の向上も計ることができる。
【図１】図１は本発明の一実施例の構成斜視図である。
【図２】図２は同実施例の穴部の断面図である。
【図３】図３は同実施例の全体構成斜視図である。
【図４】図４は同実施例の作用説明図である。
【図５】図５は同実施例の作用説明図である。
【図６】図６は同実施例の作用説明図である。
【図７】図７は同実施例の作用説明図である。
【図８】図８は同実施例の作用説明図である。
【図９】図９は従来例の構成斜視図である。
１ ブレード（ブレード部材） ２ レーザ光 ３ バックプロテクタ ４ 冷却穴 ５ 加工ヘッド ６ 固定治具 ７ 固定台 ８ 先端ノズル ９ 反射部材 １０ 透過部材 １２ 反射光 １３ 透過光 １４ 貫通ビーム １５ 中空部 １６ 裏面側部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光斎 直樹 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 高際 幸一 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 高岡 重文 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平２−37984（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−14093（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180287（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172194（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167992（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−29154（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭54−16383（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/18 B23K 26/00
Claims (1)
- 【請求項１】 固体レーザ光で穴明け加工を行う金属か
らなる加工対象材の加工面の裏側に沿って設けられ、加
工面を貫通し透過する前記固体レーザ光を減衰させる半
透明部材と、前記半透明部材の裏側に沿って設けられ、
前記半透明部材を透過した前記固体レーザ光を拡散反射
させるとともに、加工面裏側に近接して配置された他の
部材を保護できる銅材からなる反射部材とを備えてなる
ことを特徴とするレーザ加工用バックプロテクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29047093A JP3316281B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | レーザ加工用バックプロテクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29047093A JP3316281B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | レーザ加工用バックプロテクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136792A JPH07136792A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3316281B2 true JP3316281B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=17756433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29047093A Expired - Lifetime JP3316281B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | レーザ加工用バックプロテクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316281B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2897006B1 (fr) | 2006-02-09 | 2008-05-09 | Snecma Sa | Procede de decoupe par faisceau laser |
| JP4945362B2 (ja) * | 2007-07-30 | 2012-06-06 | 本田技研工業株式会社 | 穿孔加工方法及びその装置 |
| JP5071487B2 (ja) * | 2010-01-06 | 2012-11-14 | 株式会社デンソー | レーザー加工装置およびレーザー加工方法 |
| JP5787555B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2015-09-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン部材の製造方法 |
| JP6432402B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2018-12-05 | 株式会社デンソー | レーザ加工装置 |
| KR102312646B1 (ko) * | 2018-03-19 | 2021-10-14 | 두산중공업 주식회사 | 보호장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6229154B2 (ja) | 2013-09-26 | 2017-11-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 換気装置 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP29047093A patent/JP3316281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6229154B2 (ja) | 2013-09-26 | 2017-11-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 換気装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07136792A (ja) | 1995-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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