JPH02122016A - レーザ光による溝部焼入装置 - Google Patents
レーザ光による溝部焼入装置Info
- Publication number
- JPH02122016A JPH02122016A JP63274771A JP27477188A JPH02122016A JP H02122016 A JPH02122016 A JP H02122016A JP 63274771 A JP63274771 A JP 63274771A JP 27477188 A JP27477188 A JP 27477188A JP H02122016 A JPH02122016 A JP H02122016A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- laser
- groove
- hardening
- laser light
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multi-focusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0619—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams with spots located on opposed surfaces of the workpiece
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (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】
［産業上の利用分野］
本発明は摺動面として利用されるＶ字型溝部等をレーザ
光により焼入れする装置に関するものである。
光により焼入れする装置に関するものである。
［在米技術ｌ
従来、■字型溝ｆｆ１ＳｋＩｆの焼入れ装置としては、
高周波焼入れによるものが主で、他に浸炭焼入れ、水、
油焼入れなども用いられている。
高周波焼入れによるものが主で、他に浸炭焼入れ、水、
油焼入れなども用いられている。
しかしながら、高周波焼入れ、浸炭焼入れ、水、油焼入
れなどにおいては焼入れ歪が大きく後加工に多（の時間
が費やされていた。
れなどにおいては焼入れ歪が大きく後加工に多（の時間
が費やされていた。
そのため、レーザ光により焼入れをしたものも利用され
ている。これは、第４図に示すように基材１の溝部に吸
収剤を塗布してレーザ光の吸収特性を良くした後、溝部
の各壁面に対し個別にレーザ光２を照射して焼入れを行
うものである。この場合、ＩＫＷ出力の炭酸〃スレーブ
により入射角４５°で行った場合、被焼入物の搬送速度
を０゜３メ一トル／分程度にしていた。
ている。これは、第４図に示すように基材１の溝部に吸
収剤を塗布してレーザ光の吸収特性を良くした後、溝部
の各壁面に対し個別にレーザ光２を照射して焼入れを行
うものである。この場合、ＩＫＷ出力の炭酸〃スレーブ
により入射角４５°で行った場合、被焼入物の搬送速度
を０゜３メ一トル／分程度にしていた。
［発明が解決しようとする課題１
しかしながら、レーザ光を焼入れに利用する場合におい
ても焼入れ前にレーザの吸収剤を塗布し、焼入れ後除去
するという工程が増え、作業環境、コストの面であまり
大きなメリットが得られなかった。さらに、各壁面を一
面毎１こレーザ焼入れを行なうため第４図に示すように
１パスめの焼入れ硬化層６は、２パスめ（反対側斜面焼
入れ）の焼入れ硬化Ｍ７を形成する時、レーザビーム２
の斜面での反射光により焼戻され硬度が低下する現象が
起きるといった問題点があった。
ても焼入れ前にレーザの吸収剤を塗布し、焼入れ後除去
するという工程が増え、作業環境、コストの面であまり
大きなメリットが得られなかった。さらに、各壁面を一
面毎１こレーザ焼入れを行なうため第４図に示すように
１パスめの焼入れ硬化層６は、２パスめ（反対側斜面焼
入れ）の焼入れ硬化Ｍ７を形成する時、レーザビーム２
の斜面での反射光により焼戻され硬度が低下する現象が
起きるといった問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的は、簡単な構成且つ工程により均一に溝部の焼
入が可能で、工程中に焼戻しが起きることのないレーザ
光による溝部焼入装置を提供することである。
その目的は、簡単な構成且つ工程により均一に溝部の焼
入が可能で、工程中に焼戻しが起きることのないレーザ
光による溝部焼入装置を提供することである。
［、＃！題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明は、Ｐ波を含むレーザ
光を発光するレーザ光発光手段と、該レーザ光発光手段
の発光するレーザ光を少なくとも２本以上のレーザ光に
分割するレーザ光分割手段と、該レーザ光分割手段によ
り分割された各レーザ光を屈折或いは反射し、各レーザ
光を被焼入溝部に対しブリュースター角と略凹−の入射
角で照射する向きに誘導するレーザ光誘導手段とを有す
ることを要曾とする。
光を発光するレーザ光発光手段と、該レーザ光発光手段
の発光するレーザ光を少なくとも２本以上のレーザ光に
分割するレーザ光分割手段と、該レーザ光分割手段によ
り分割された各レーザ光を屈折或いは反射し、各レーザ
光を被焼入溝部に対しブリュースター角と略凹−の入射
角で照射する向きに誘導するレーザ光誘導手段とを有す
ることを要曾とする。
［作用［
上ＪＣ端成を有する本発明において、前記レーザ光発光
°Ｆ−段より照射されるレーザ光は、レーザ光分割手段
により分割された後、レーザ光誘導手段により誘導され
て被焼入溝部に入射する。このレーザ光の入射角はブリ
ュースター角と略凹−であり、レーザ光中のＰ波が被焼
入溝部に吸収され壁部が焼入れされる。
°Ｆ−段より照射されるレーザ光は、レーザ光分割手段
により分割された後、レーザ光誘導手段により誘導され
て被焼入溝部に入射する。このレーザ光の入射角はブリ
ュースター角と略凹−であり、レーザ光中のＰ波が被焼
入溝部に吸収され壁部が焼入れされる。
Ｅ実施例］
以下に本発明を具体化した一実施例を図面を参照しで説
明する６ まず本実施例のａｆｔ！により焼入れされるＶ字型溝を
有すスライド１０の形状について説明する。
明する６ まず本実施例のａｆｔ！により焼入れされるＶ字型溝を
有すスライド１０の形状について説明する。
第２図に示すように本スライド１０は、水平面１１に対
し４５°及び１３５°の角度を有す斜面によりｖ字型溝
が形成されている。この装置は、この斜面の部分に対し
焼入れを行なうように設計されている。
し４５°及び１３５°の角度を有す斜面によりｖ字型溝
が形成されている。この装置は、この斜面の部分に対し
焼入れを行なうように設計されている。
次に本Ｖ装置の構成を第１図を参照して説明する。
前記スライド１０を固定する治具（図示せず）は、前記
スライド１０を固定した状態で該スライド１０の溝方向
（第２図における矢印Ａの方向）に移動可能である。こ
の治具の移動経路途中における一点の上部には、炭酸ガ
スレーザ発振器２１が取付けられている。この炭酸ガス
レーザ発振器２１は１キロワツトの直線偏光のレーザ光
を、前記スライド１０の溝部の対称線に沿って照射する
。
スライド１０を固定した状態で該スライド１０の溝方向
（第２図における矢印Ａの方向）に移動可能である。こ
の治具の移動経路途中における一点の上部には、炭酸ガ
スレーザ発振器２１が取付けられている。この炭酸ガス
レーザ発振器２１は１キロワツトの直線偏光のレーザ光
を、前記スライド１０の溝部の対称線に沿って照射する
。
この炭Ｆｉｎ’スレーザ発振器２１とスライド１０との
間には分割ミラー２２が取付けられている。
間には分割ミラー２２が取付けられている。
この分割ミラー２２は、平板ミラーの上側を反射面とし
、逆Ｖ字型に折曲したもので、前記対称線に対して対称
に取付けられている。従って、前記炭酸〃スレーザ発振
器２１の照射するレーザ光は図中に示されるように前記
対称線に対し対称な２方向に分割される。
、逆Ｖ字型に折曲したもので、前記対称線に対して対称
に取付けられている。従って、前記炭酸〃スレーザ発振
器２１の照射するレーザ光は図中に示されるように前記
対称線に対し対称な２方向に分割される。
この分割された２本のレーザ光のそれぞれの経路には、
反射ミラー２３．２４が取付けられている。これらの反
射ミラー２３．２４は前記分割されたレーザ光を反射し
、前記スライド１０の斜面の部分に入射角８０°乃至８
５°で入射するようにその位置及び角度が調整されてい
る。
反射ミラー２３．２４が取付けられている。これらの反
射ミラー２３．２４は前記分割されたレーザ光を反射し
、前記スライド１０の斜面の部分に入射角８０°乃至８
５°で入射するようにその位置及び角度が調整されてい
る。
この８０°乃至８５°の入射角はブリュースター角に対
応し、第３図に示すようにこの付近の角度で入射したＰ
波は略８０％の効率で吸収され、熱にかわる。
応し、第３図に示すようにこの付近の角度で入射したＰ
波は略８０％の効率で吸収され、熱にかわる。
以上のように構成された本装置の作用を以下に説明する
。
。
被焼入物である前記スライド１０は治具に固定され、そ
の溝方向に０．２メ一トル／分の速度で移動していく。
の溝方向に０．２メ一トル／分の速度で移動していく。
このスライド１０の先端が前記炭酸ガスレーザ発振器２
１の直下を通過すると、該炭酸がスレーザ発振器２１か
ら発光された直線偏波のに一ザ光は第１図に示すように
、前記分割ミラー２２によって２方向に分割された後、
それぞれ反射ミラー２３．２４により前記スライド１０
の３斜面に入射角８（）°乃至８５゛で入射する。
１の直下を通過すると、該炭酸がスレーザ発振器２１か
ら発光された直線偏波のに一ザ光は第１図に示すように
、前記分割ミラー２２によって２方向に分割された後、
それぞれ反射ミラー２３．２４により前記スライド１０
の３斜面に入射角８（）°乃至８５゛で入射する。
この斜面に入射したレーザ光のＰ波成分は、略８０％の
効率で吸収され、熱エネルギーに変化し斜面の焼入れを
行なう。また反射した略２０％のレーザ光についても、
他方の斜面に入射する。この時その部分についても同様
にレーザ光により熱せられている最中であり、前記反射
された略２０％のレーザ光のエネルギーにより焼戻しさ
れることはない。
効率で吸収され、熱エネルギーに変化し斜面の焼入れを
行なう。また反射した略２０％のレーザ光についても、
他方の斜面に入射する。この時その部分についても同様
にレーザ光により熱せられている最中であり、前記反射
された略２０％のレーザ光のエネルギーにより焼戻しさ
れることはない。
この装置では、吸収剤等を用いていないにもかかわらず
従来と同程度の吸収特性を得ることができ、且つ各斜面
を同時に焼入れするので迅速に焼入れを行なうことがで
きる。
従来と同程度の吸収特性を得ることができ、且つ各斜面
を同時に焼入れするので迅速に焼入れを行なうことがで
きる。
［発明の効果１
以上詳述したように本発明では、吸収剤を塗布しなくて
も高い効率で焼入れができ、且つ各斜面を同時に焼入れ
することができるため、処理工程の短縮ができるといっ
た優れた効果がある。
も高い効率で焼入れができ、且つ各斜面を同時に焼入れ
することができるため、処理工程の短縮ができるといっ
た優れた効果がある。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例の装置を説明する
らので、第１図は本装置の構成を説明する説明図、第２
図は本装置により焼入れされるスライドの外形を説明す
る斜視図、第３図はＰ波における入射角と吸収率の関係
を説明するグラフで・ある。また第４図は従来の装置を
用いた場合の焼入れの様子を説明する説明図である。 図中、２１はレーザ光発光手段に対応する炭酸がスレー
ザ発振器、２２はレーザ尤分割手段に対応する分割ミラ
ー、２３．２４はレーザ光誘導手段に対応する反射ミラ
ーである。
らので、第１図は本装置の構成を説明する説明図、第２
図は本装置により焼入れされるスライドの外形を説明す
る斜視図、第３図はＰ波における入射角と吸収率の関係
を説明するグラフで・ある。また第４図は従来の装置を
用いた場合の焼入れの様子を説明する説明図である。 図中、２１はレーザ光発光手段に対応する炭酸がスレー
ザ発振器、２２はレーザ尤分割手段に対応する分割ミラ
ー、２３．２４はレーザ光誘導手段に対応する反射ミラ
ーである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｐ波を含むレーザ光を発光するレーザ光発光手段と
、 該レーザ光発光手段の発光するレーザ光を少なくとも２
本以上のレーザ光に分割するレーザ光分割手段と、 該レーザ光分割手段により分割された各レーザ光を被焼
入溝部に対しブリュースター角と略同一の入射角で照射
する向きに誘導するレーザ光誘導手段とを有することを
特徴とするレーザ光による溝部焼入装置。 ２、請求項１記載のレーザ光による溝部焼入装置におい
て、前記レーザ光発光手段は直線偏光レーザ光を発光す
るものであることを特徴とするレーザ光による溝部焼入
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274771A JPH02122016A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | レーザ光による溝部焼入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274771A JPH02122016A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | レーザ光による溝部焼入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122016A true JPH02122016A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17546344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274771A Pending JPH02122016A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | レーザ光による溝部焼入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02122016A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04210417A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
| JPH04272122A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-28 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ加工装置 |
| JPH04362119A (ja) * | 1991-06-07 | 1992-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ装置 |
| JPH04365810A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ用加工ヘッド |
| JPH04371514A (ja) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
| JPH0543932A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP63274771A patent/JPH02122016A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04210417A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
| JPH04272122A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-28 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ加工装置 |
| JPH04362119A (ja) * | 1991-06-07 | 1992-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ装置 |
| JPH04365810A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ用加工ヘッド |
| JPH04371514A (ja) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
| JPH0543932A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ焼入れ方法 |
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