JPH0215892A - 脆性材料板材のレーザ切断方法 - Google Patents
脆性材料板材のレーザ切断方法Info
- Publication number
- JPH0215892A JPH0215892A JP63164947A JP16494788A JPH0215892A JP H0215892 A JPH0215892 A JP H0215892A JP 63164947 A JP63164947 A JP 63164947A JP 16494788 A JP16494788 A JP 16494788A JP H0215892 A JPH0215892 A JP H0215892A
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- Japan
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- notch
- steel plate
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- laser
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、レーザ光による脆性材料板材の切断方法に関
する。
する。
（従来の技術）
従来、例えばモリブデンやタングステンなどの金属脆性
材料や、ガラス、石材などの非金属脆性材料の切断には
、ダイヤモンドカッタや砥石が使われ、厚い鋼板にはガ
ス切断が一般的で、最近は薄板用にレーザ光も使われて
いる。
材料や、ガラス、石材などの非金属脆性材料の切断には
、ダイヤモンドカッタや砥石が使われ、厚い鋼板にはガ
ス切断が一般的で、最近は薄板用にレーザ光も使われて
いる。
（発明が解決しようとする課Ｗ１）
しかし、これらの加工は材料が厚くなると時間がかかる
。そのうえ、一般に切断寸法の精度が悪く、切断面も粗
い。更に、ガス切断の場合は、裏面にドロスが付いてそ
のままでは使えないことが多い。
。そのうえ、一般に切断寸法の精度が悪く、切断面も粗
い。更に、ガス切断の場合は、裏面にドロスが付いてそ
のままでは使えないことが多い。
そのため、最近は上記のレーザ光による切断も行なわれ
ているが、最近実用化された大出力の炭酸ガスレーザ加
工機（出力１０ＫＷ）でも、鋼板で１，２〜１６．ａｍ
程度が限界であり、上記のガス切断と同様に切断面の粗
さ、ドロスの付着等の問題があるだけでなく、例えばＳ
Ｓ４１材などの鋼板はその熱で亀裂が発生するおそれも
ある。
ているが、最近実用化された大出力の炭酸ガスレーザ加
工機（出力１０ＫＷ）でも、鋼板で１，２〜１６．ａｍ
程度が限界であり、上記のガス切断と同様に切断面の粗
さ、ドロスの付着等の問題があるだけでなく、例えばＳ
Ｓ４１材などの鋼板はその熱で亀裂が発生するおそれも
ある。
そこで、本発明の目的は、・脆性材料の板材を厚さに無
関係に小さなエネルギーで容易に早く切断できる脆性材
料板材のレーザ切断方法を得ることである。
関係に小さなエネルギーで容易に早く切断できる脆性材
料板材のレーザ切断方法を得ることである。
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、脆性材料の板材をレーザ光でほぼ直線に切断
する方法において、まず、レーザ光で板材の片面にＶ状
の切り欠きを設け、次いでこの板材を常温に下げた後、
再度レーザ光をＶ状の切り欠きの底部に照射して破断す
ることにより、小容量のレーザ加工機で板厚に関係なく
容易に早く切断することのできる脆性材料板材のレーザ
切断方法である。
する方法において、まず、レーザ光で板材の片面にＶ状
の切り欠きを設け、次いでこの板材を常温に下げた後、
再度レーザ光をＶ状の切り欠きの底部に照射して破断す
ることにより、小容量のレーザ加工機で板厚に関係なく
容易に早く切断することのできる脆性材料板材のレーザ
切断方法である。
（実施例）
以下、本発明の脆性材料板材のレーザ切断方法の一実施
例を図面を参照して説明する。
例を図面を参照して説明する。
第１図において、レーザ発振器１から出射されたレーザ
光２は、図示しない伝送路に設けられた反射ミラー３で
下方に曲げられ、図示しないノズルヘッドに収納された
集光ミラー４で集光されて図示しないＮＣテーブル上の
厚い鋼板５に照射され、直線又はほぼ直線の切欠き５ａ
を鋼板５の表面に形成する。そして、この切り欠き５ａ
の深さは、本発明者らの実験結果では鋼板５の厚さの１
０％程度が好ましい。（注；あまり深いと鋼板５に脆性
による亀裂ができるおそれがある。） 次に、この前加工された鋼板５を図示しないＮＣテーブ
ルで原点に戻し、切欠きに使ったＮＣテープで駆動し出
力ｓｏｏｗの炭酸ガスレーザ光２を切欠き５ａの下端に
照射する。
光２は、図示しない伝送路に設けられた反射ミラー３で
下方に曲げられ、図示しないノズルヘッドに収納された
集光ミラー４で集光されて図示しないＮＣテーブル上の
厚い鋼板５に照射され、直線又はほぼ直線の切欠き５ａ
を鋼板５の表面に形成する。そして、この切り欠き５ａ
の深さは、本発明者らの実験結果では鋼板５の厚さの１
０％程度が好ましい。（注；あまり深いと鋼板５に脆性
による亀裂ができるおそれがある。） 次に、この前加工された鋼板５を図示しないＮＣテーブ
ルで原点に戻し、切欠きに使ったＮＣテープで駆動し出
力ｓｏｏｗの炭酸ガスレーザ光２を切欠き５ａの下端に
照射する。
すると、鋼板５は急激な熱衝撃で第２図に示すように、
切欠き５ａの底から亀裂６が発生して下面に達し、瞬時
に破断する。
切欠き５ａの底から亀裂６が発生して下面に達し、瞬時
に破断する。
したがって、この加工方法によれば、従来できなかった
３０ｍｎ＋程度の鋼板でも５Ｋｌｉ１級のレーザ加工機
で容易に切断できる。
３０ｍｎ＋程度の鋼板でも５Ｋｌｉ１級のレーザ加工機
で容易に切断できる。
第３図は本発明の脆性材料板材のレーザ切断方法の他の
実施例を示す。
実施例を示す。
第３図において、直線状の切欠き５ａを形成した鋼板５
の下面には、切欠き５ａの垂線から左右に等間隔に丸棒
の治具７ａが敷かれ、上面左右には同じく等間隔に丸棒
の治具７ｂが設けられ、あらかじめ又はレーザ光照射開
始と同時に治具７ｂ上に荷重を印加して板材５の上面に
引張り応力を付加する。
の下面には、切欠き５ａの垂線から左右に等間隔に丸棒
の治具７ａが敷かれ、上面左右には同じく等間隔に丸棒
の治具７ｂが設けられ、あらかじめ又はレーザ光照射開
始と同時に治具７ｂ上に荷重を印加して板材５の上面に
引張り応力を付加する。
この方法は、第２図の応力を加えない方法に比べて切欠
き５ａが浅くても、又、加工時のレーザ光１の強度が弱
くても破断てきる利点がある。
き５ａが浅くても、又、加工時のレーザ光１の強度が弱
くても破断てきる利点がある。
第４図は、本発明の脆性材料板材のレーザ切断方法の異
なる他の実施例を示す。第４図においては、第３図の他
に、これらが氷水、ドライアイス又は液体窒素などの冷
媒８が満たされた容器９に入れられ、板材５は冷やされ
ている。
なる他の実施例を示す。第４図においては、第３図の他
に、これらが氷水、ドライアイス又は液体窒素などの冷
媒８が満たされた容器９に入れられ、板材５は冷やされ
ている。
この場合は、第３図の方法よりも更に熱衝撃が大きくな
るので、より弱いレーザ光でより厚い材料を破断てきる
。なお、この方法で鋼材を切断するときには、鋼材の低
温脆性を生じる遷移温度（構造用炭素鋼で約−４０℃）
以下に冷やすと、極めて容易に破断する。
るので、より弱いレーザ光でより厚い材料を破断てきる
。なお、この方法で鋼材を切断するときには、鋼材の低
温脆性を生じる遷移温度（構造用炭素鋼で約−４０℃）
以下に冷やすと、極めて容易に破断する。
なお、この冷却方法は、第２図のように板材５の上面に
に引張り応力を付加しない方法にも適用できる。
に引張り応力を付加しない方法にも適用できる。
以上、本発明の脆性材料板材のレーザ切断方法によれば
、脆性材料の板材の片面に、まず前加工としてのＶ状の
切り欠きを設け、この板材を常温に戻した後に再度レー
ザ光をＶ状の切り欠きの底部に照射して板材の脆性を利
用して切断したので、小容量のレーザ加工機でも厚板を
容易に切断することのできる脆性材料板材のレーザ切断
方法を得ることができる。
、脆性材料の板材の片面に、まず前加工としてのＶ状の
切り欠きを設け、この板材を常温に戻した後に再度レー
ザ光をＶ状の切り欠きの底部に照射して板材の脆性を利
用して切断したので、小容量のレーザ加工機でも厚板を
容易に切断することのできる脆性材料板材のレーザ切断
方法を得ることができる。
第１図は本発明の脆性材料板材のレーザ切断方法の一実
施例を示す図、第２図〜第４図は本発明の脆性材料板材
のレーザ切断方法の他の実施例を示す図である。 １・・・レーザ発振器 ２・・・レーザ光 ５・・・脆性材料の板材 ５ａ・・・切り欠き （８７３３）代理人弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名
）嬉 図 第 図 Ａ 第 図 第 図
施例を示す図、第２図〜第４図は本発明の脆性材料板材
のレーザ切断方法の他の実施例を示す図である。 １・・・レーザ発振器 ２・・・レーザ光 ５・・・脆性材料の板材 ５ａ・・・切り欠き （８７３３）代理人弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名
）嬉 図 第 図 Ａ 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 脆性材料の板材にレーザ光を照射して切断する脆性材料
板材のレーザ切断方法において、 前記板材の切断線に沿って前記レーザ光でＶ字状の切り
欠き部を設け、次いでこの板材を常温以下の温度に下げ
前記切り欠き部に再度レーザ光を照射して前記切断線に
沿って破断させる脆性材料板材のレーザ切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164947A JPH0215892A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 脆性材料板材のレーザ切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164947A JPH0215892A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 脆性材料板材のレーザ切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215892A true JPH0215892A (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15802879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164947A Pending JPH0215892A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 脆性材料板材のレーザ切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0215892A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03489A (ja) * | 1989-05-24 | 1991-01-07 | Nippon Sekigaisen Kogyo Kk | 被加工材料に発生する集中熱応力を用いたレーザーを熱源とする脆性材料の割断加工方法及び割断加工装置 |
| US5767479A (en) * | 1994-02-28 | 1998-06-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining apparatus and corresponding method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63164947A patent/JPH0215892A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03489A (ja) * | 1989-05-24 | 1991-01-07 | Nippon Sekigaisen Kogyo Kk | 被加工材料に発生する集中熱応力を用いたレーザーを熱源とする脆性材料の割断加工方法及び割断加工装置 |
| US5767479A (en) * | 1994-02-28 | 1998-06-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining apparatus and corresponding method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece |
| US5889253A (en) * | 1994-02-28 | 1999-03-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining apparatus and method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece |
| US6040549A (en) * | 1994-02-28 | 2000-03-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining apparatus and corresponding method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece |
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