JPH01241389A - レーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工方法Info
- Publication number
- JPH01241389A JPH01241389A JP63068153A JP6815388A JPH01241389A JP H01241389 A JPH01241389 A JP H01241389A JP 63068153 A JP63068153 A JP 63068153A JP 6815388 A JP6815388 A JP 6815388A JP H01241389 A JPH01241389 A JP H01241389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- laser beam
- laser
- machining
- coloring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミックスの切断、溶接、および表面改質
などに適するレーザ加工方法に関する。
などに適するレーザ加工方法に関する。
（従来の技術）
レーザの高出力化に伴ない、レーザを応用した材料加工
の実用化が進んでいる。加工は、切断。
の実用化が進んでいる。加工は、切断。
溶接１表面改質などが主であり、材料は金属やプラスチ
ックスが中心である。レーザ加工法の多くは、基本的に
レーザビームによる加工溶融加工であり、セラミックス
に比較して一般的に低融点である金属やプラスチックス
の多くでレーザ加工が実用化されている。さらに、より
高出力のレーザ装置の開発が年々進み、高融点のセラミ
ックスのレーザ加工が可能となって米た。しかしながら
、セラミックスの中でも実用材料の多い酸化物、例えば
アルミナ、ジルコニア、ムライト、スピネルなどは色が
白色系であり、レーザ照射した場合、そのエネルギーの
多くを反射してしまい、セラミックスを加熱溶融して加
工することが難しい。そこで、従来はカーボンスプレー
などで着色していたが、カーボン等の着色材がセラミッ
クスと反応するなどの悪影響があった。
ックスが中心である。レーザ加工法の多くは、基本的に
レーザビームによる加工溶融加工であり、セラミックス
に比較して一般的に低融点である金属やプラスチックス
の多くでレーザ加工が実用化されている。さらに、より
高出力のレーザ装置の開発が年々進み、高融点のセラミ
ックスのレーザ加工が可能となって米た。しかしながら
、セラミックスの中でも実用材料の多い酸化物、例えば
アルミナ、ジルコニア、ムライト、スピネルなどは色が
白色系であり、レーザ照射した場合、そのエネルギーの
多くを反射してしまい、セラミックスを加熱溶融して加
工することが難しい。そこで、従来はカーボンスプレー
などで着色していたが、カーボン等の着色材がセラミッ
クスと反応するなどの悪影響があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、従来の着色のように反応する他材料を塗布す
ることなく、レーザ光の反射を低減させ、レーザビーム
の高エネルギーを効率良く吸収させ非接触加工の特徴を
生かしたセラミックス等のレーザ加工方法であり、白色
系のセラミックスにおいても予備処理１こよってレーザ
光の反射を低減させ、レーザビームのエネルギーを効率
良くセラミックスが吸収して溶融することで切断、溶接
および表面処理することのできるセラミックス等のレー
ザ加工方法を提供することを目的とする。
ることなく、レーザ光の反射を低減させ、レーザビーム
の高エネルギーを効率良く吸収させ非接触加工の特徴を
生かしたセラミックス等のレーザ加工方法であり、白色
系のセラミックスにおいても予備処理１こよってレーザ
光の反射を低減させ、レーザビームのエネルギーを効率
良くセラミックスが吸収して溶融することで切断、溶接
および表面処理することのできるセラミックス等のレー
ザ加工方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、セラミックスの切断、溶接および表面処理な
どをレーザ照射する際、セラミックスを予め着色してレ
ーザビームのエネルギーを効率良く吸収させることを特
徴とするセラミックス等のレーザ加工方法である。
どをレーザ照射する際、セラミックスを予め着色してレ
ーザビームのエネルギーを効率良く吸収させることを特
徴とするセラミックス等のレーザ加工方法である。
まず、本発明の対象となるセラミックスであるが、元来
レーザビームを比較的良く吸収するチタニア、窒化ケイ
素など有色のセラミックスより、元来レーザビームの多
くを反射してしまう、アルミナ、ジルコニア、ムライト
、スピネルなど、白色系のセラミックスｌこおいて本発
明の効果はより顕著となる。すなわち、対象物の色の点
からは、本発明が必ずしもセラミックスだけでなく他の
プラスチックなどの材料にも適用し得るものである。
レーザビームを比較的良く吸収するチタニア、窒化ケイ
素など有色のセラミックスより、元来レーザビームの多
くを反射してしまう、アルミナ、ジルコニア、ムライト
、スピネルなど、白色系のセラミックスｌこおいて本発
明の効果はより顕著となる。すなわち、対象物の色の点
からは、本発明が必ずしもセラミックスだけでなく他の
プラスチックなどの材料にも適用し得るものである。
次１こ着色する色であるが、レーザ加工に適用するレー
ザ加工機はＣＯｆレーザが高出力装置が商品化されてい
ることから汎用されている。このＣＯ。
ザ加工機はＣＯｆレーザが高出力装置が商品化されてい
ることから汎用されている。このＣＯ。
レーザは波長が１０．６μｍであり、その波長光を比較
的良く吸収する色に着色することが有効と考えられる。
的良く吸収する色に着色することが有効と考えられる。
しかしながら、近年は他のレーザ装置、例えばＹＡＧレ
ーザなども材料加工に適用し得る装置が開発されている
ことから、その波長、すなわち１．０５μｍの吸収が良
い色であることも望ましい。いずれにせよ用いるレーザ
装置に合った波長の光を吸収する色に着色することが、
本発明の効果をより顕著にする。したがって、可視的に
黒色にすることは、より長波長であるレーザ光の波長を
も一般的には比較的良く吸収する可能性が高い。
ーザなども材料加工に適用し得る装置が開発されている
ことから、その波長、すなわち１．０５μｍの吸収が良
い色であることも望ましい。いずれにせよ用いるレーザ
装置に合った波長の光を吸収する色に着色することが、
本発明の効果をより顕著にする。したがって、可視的に
黒色にすることは、より長波長であるレーザ光の波長を
も一般的には比較的良く吸収する可能性が高い。
セラミックスの着色法であるが、本発明では材料表面に
着色層をもうけるのではなく、材料そのものあるいは材
料表層を変色させることを特徴とする。材料表面に着色
層をもうける場合は、材料表面１こ不純物層をもうける
事をも意味し、高伸度を要求する加工では、レーザ加工
特有の非接触加工を生かせなくなる。また、切断加工な
どでは材料表面だけでなく、材料全体を着色することは
より有効と言える。 ・ 以上の観点から、主ｌこ酸化物で材料の比奴的内部まで
着色する場合は、セラミックスを還元雰囲気で熱処理す
る方法で着色することが効果的と言える。また、レーザ
による表面改質など、材料の比較的表層をレーザ照射で
溶融固化する加工ではセラミックスに高エネルギービー
ムを照射して予め着色することがより効果的と言える。
着色層をもうけるのではなく、材料そのものあるいは材
料表層を変色させることを特徴とする。材料表面に着色
層をもうける場合は、材料表面１こ不純物層をもうける
事をも意味し、高伸度を要求する加工では、レーザ加工
特有の非接触加工を生かせなくなる。また、切断加工な
どでは材料表面だけでなく、材料全体を着色することは
より有効と言える。 ・ 以上の観点から、主ｌこ酸化物で材料の比奴的内部まで
着色する場合は、セラミックスを還元雰囲気で熱処理す
る方法で着色することが効果的と言える。また、レーザ
による表面改質など、材料の比較的表層をレーザ照射で
溶融固化する加工ではセラミックスに高エネルギービー
ムを照射して予め着色することがより効果的と言える。
（実施例）
アルミナの焼結体１００Ｘ１００ＸＩ（ｏｆ）を、１４
００℃の水素炉中で２時間加熱処理して、全体を黒暗色
に着色した。着色したアルミナ焼結体を１ｋＷＣＯ，レ
ーザで１ｎ厚さ方向に照射溶融切断した。切断時間は約
１０秒であった。比較して、着色していないアルミナ焼
結体（同寸法）を１ｋｗＣＯ！レーザで同様（こ、切断
した。切断時間は約２０秒であった。
００℃の水素炉中で２時間加熱処理して、全体を黒暗色
に着色した。着色したアルミナ焼結体を１ｋＷＣＯ，レ
ーザで１ｎ厚さ方向に照射溶融切断した。切断時間は約
１０秒であった。比較して、着色していないアルミナ焼
結体（同寸法）を１ｋｗＣＯ！レーザで同様（こ、切断
した。切断時間は約２０秒であった。
このようｌこ、本発明のセラミックスのレーザ加工法に
よると、従来に比較してアルミナの切断時間が約％Ｉこ
短縮された。
よると、従来に比較してアルミナの切断時間が約％Ｉこ
短縮された。
本発明によれば、セラミックスの切断、溶接および表面
改質などをレーザ加工する際、セラミックスを予め着色
させることで、レーザビームのエネルギー吸収率を増加
させることでレーザ加工時間を短縮し、加工を効率的に
行なうことが可能となる効果がある。
改質などをレーザ加工する際、セラミックスを予め着色
させることで、レーザビームのエネルギー吸収率を増加
させることでレーザ加工時間を短縮し、加工を効率的に
行なうことが可能となる効果がある。
Claims (2)
- （１）セラミックスの切断、溶接および表面改質などを
レーザ照射で加工する際、セラミックスを熱処理して予
め改色してから加工することを特徴とするレーザ加工方
法。 - （２）改色に高エネルギービームを照射して行なうこと
を特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068153A JPH01241389A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068153A JPH01241389A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241389A true JPH01241389A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13365511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068153A Pending JPH01241389A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241389A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994027930A1 (en) * | 1993-06-01 | 1994-12-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic sintered body and method of processing surface of body |
| JP2014069211A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Koa Corp | セラミックス材の加工装置、セラミックス材の加工方法 |
| JP2020120519A (ja) * | 2019-01-24 | 2020-08-06 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器とその製造方法 |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63068153A patent/JPH01241389A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994027930A1 (en) * | 1993-06-01 | 1994-12-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic sintered body and method of processing surface of body |
| JP2014069211A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Koa Corp | セラミックス材の加工装置、セラミックス材の加工方法 |
| JP2020120519A (ja) * | 2019-01-24 | 2020-08-06 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器とその製造方法 |
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