JPH02284784A - レーザ発振器 - Google Patents

レーザ発振器

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JPH02284784A
JPH02284784A JP1101702A JP10170289A JPH02284784A JP H02284784 A JPH02284784 A JP H02284784A JP 1101702 A JP1101702 A JP 1101702A JP 10170289 A JP10170289 A JP 10170289A JP H02284784 A JPH02284784 A JP H02284784A
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laser beam
laser
laser processing
aperture
processing machine
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JP1101702A
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Masahiro Suzuki
正弘 鈴木
Manabu Mochizuki
学 望月
Koji Natori
名取 浩二
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/005Diaphragms
    • G02B5/006Diaphragms cooled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、レーザ加工機に係り、更に詳細にはレーザ
ビームが直接あたる部分に表面処理を施してレーザビー
ムを吸収し、熱伝導を良好にして冷IJ+効果を高めた
レーザ加工機に関する。
(従来の技術) 従来、レーザ加工機はレーザ発振器で発揚されたレーザ
ビームをレーザ加工本体内に設けられた集光レンズで集
光し、この集光レンズで集光されたレーザビームを加工
すべきワークの表面に照射してレーザ加工が行なわれて
いる。
このシー1フ’加工機において、レーザビームが直接あ
たるレーザ発振器内のアバーヂ11やパワーセンサ、あ
るいはレーザ発振器外のシャッタさらにはレーザ加工本
体内の集光レンズの近傍に設けられたアバーヂVには、
例えば10.6μ■のレーザビームに対して吸収のよい
カーボンライジングあるいはしラミックス溶射などが施
されてレーザご一ムのエネルギーを奮って冷却効果を与
えていた。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述した従来のカーボンライジングあるいは
セラミックス溶射などを前記各部品に施したものでは赤
外域での吸収は確かに良好であるが、10.6μmとい
う遠赤域ではまだ不充分で、より吸収が良くて、熱伝導
のよい吸収剤が望まれていた。
この発明の目的は、上記事情に柘みて、アパーチャ、パ
ワセンサ、シャッタのうち1つの表面に吸収率が良くて
、熱伝導のよい吸収剤特に窒化ホウ素を]−アイングし
、従来よりも冷却効果を高めたレーザ加工機を提供する
ことにある。
〔発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明は、レーザ発振器
で発振されたレーザビームをレーザ加工本体内に設けら
れた集光レンズで集光しワークに照射してレーザ加■を
行なうレーザ加工機にして、前記レーザ発振器内に設け
られているアパーチャ、パワーセンサ、レーザ発揚器外
に設りられているシャッタおよび前記集光レンズの近傍
に設けられているアパーチャのうち、少なくとも1つの
表面に吸収率がよくかつ熱伝導も良好な吸収剤をコーデ
ィングしてレーザ加工機を構成した。
(作用) この発明のレーザ加Inを採用することにより、レーザ
発振器内に設けられているアパーチャやパワセンサある
いはレーザ発Ji器外に設[:lられているシャッタ、
さらには集光レンズの近傍に設けられているアパーチャ
のうち、少なくとも1つの表面に吸収率が良くて、熱伝
導の良好な吸収剤をコーティングすることによって、レ
ーザビームを吸収し、かつ熱伝導が良くなり、冷却効果
が従来よりも高められる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図を参照するに、レーザ加IIIにはレーザビーム
L Bを発振させるための例えば炭酸ガスによるレーザ
発振器3とレーザ加工本体5が偏えられている。レーザ
発振器3は共振器7と、この共振器7の両側に出力ミラ
ー9、リヤミラー11などを備えている。
前記共振器7は平板状の陽極13と、ある一定の間隙を
持って対向した位首に複数配列された陰極15などから
構成されている。複数の陰極15は、各陰[i15間を
絶縁する放電壁17に取付【)られている。さらに、放
電壁17には安定抵抗19が設けられている。
前記陽極13および陰極15はぞれぞれ図示省略の高圧
電源装置に接続されて、陽極13と陰極15との間隙に
放電領域が形成される。
に記構成により、出力ミラー9とリヤミラー11との間
でレーザビームL Bが反射されると共に、レーザビー
ムIBは第1図において陽極13と陰?!i15との間
の放電領域を通って矢印のごとく出力ミラー9かjうレ
ーザ加工本体5へ出力されることになる。
前記リヤミラー11の内側(第1図において右側)には
アパーチャ21が設けられており、このアパーチャ21
でレーザビーlいlの境界条f1が決められるようにな
っている。また、リヤミラー11の近傍にはパワーセン
サ23が設けられており、このパワーセンサ23でレー
ザビームl−Bの出力が測定されるようになっている。
前記レーザ発(辰器3外ぐある出力ミラー9の第1図に
おいて右側にはシトツタ25が設けられており、このシ
ャッタ25でレーザビームL Bがレーザ加工本体5側
へ出力されるのを遮断するようになっている。
前記レーザ加工本体5にはレーザ発振器3で発振された
lノーザビームLBの光路を変更させるペンドミラー2
7がレーザ発1辰器3の前方(第1図において右方)に
配置されている。このペンドミラー27で反射されたレ
ーザビームIBを集光させるための集光レンズ29がペ
ンドミラー27の下方に配置されている。この集光レン
ズ29の近傍であるト方位置にはアパーチャ31が設け
られていて、レーザビームIBの境界条件が決められる
ようになっている。
前記集光レンズ29の下方には例えばX軸方向(第1図
において左右方向)、Y軸方向く第1図において紙面に
対し直交する方向)へ移動自在なワークテーブル33が
設けられており、このワ−りj−プル331に加ニー4
べきワークWが載置される。
上記構成により、レーザ発娠器3で発振されたレーザビ
ームL Bはベンドミラー27を経て集光レンズ29に
集光される。さらに、集光レンズ29で集光されたレー
ザビームL Bはワークテーブル33上に載置されたワ
ークWに照射されかつワークテーブル33をX、Y輪方
向へ適宜移動せしめることにより所望のレーザ加■が行
なわれることとなる。
レーザ発摂器3で発振されたレーザビームlf3が集光
レンズ2つで集光されてワークWに照射される経路にお
いて、例えば10.6μmのレーザビームL Bが直接
当たる部品として、萌記アパーヂャ21.パワーセンサ
23.シャッタ25およびアパーチャ31などがある。
これらの部品の表面には従来、カーボンライジングある
いはセラミックス溶射などが施されて、レーザビームL
Bの吸収を行なっているが、満?すべきらのでなかった
。そこで、各種の実験を行なった結果、一般的に固体潤
滑剤として利用されている材料が、前記各部品の表面に
残留しても問題が少ないことから、それに着目して、各
種の固体潤滑剤のレーザビーム吸収性を調べたところ、
吸収率がよくて熱伝導の良好な吸収剤として特に窒化ホ
ウ素(BN)が極めて大ぎなレーザビームi Bを吸収
すると共に、熱伝導が良好であることを確かめた。
すなわち、窒化ホウ素(BN)と従来のカーボライジン
グとにおいて吸収率と熱伝導性は下表のとおりである。
夷 而して、この窒化ホウ素を前記各部品の表面にコーティ
ングしたところ、レーザビームLBの吸収率が良く、熱
伝導が良好となり、従来と比べて冷却効果が高められた
前記各各部品に窒化ホウ素(BN)を]−ティングする
手段としては例えばエアスプレィで行なうのがよいが、
さらには浸漬や刷毛塗りを行なっても構わない。また、
窒化ホウ素は白色の粉末であるので、」−ティングした
後、何ら処理をする必要がなく取扱いが容易であると共
に作業環境が従来のカーボライジングを用いる場合など
に比べて非常に良好である。
なお、窒化ホウ素の伯にも、レーザビーム吸収性の高い
材料が種々存在し、例えばアルミナシリコンカーバイド
、シリコンナイトライドやW 82などが挙げられるが
、これらは窒化ホウ素に比べて熱伝導性が落らるが、こ
れらの材料であっても構わない。
また、窒化ホウ素のコーティング剤はその粒径が小さい
ほどレーザビームの吸収性がよいので最適である。
なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施
し得るものである。例えば本実施例では3軸直交型レ−
If発揚器を用いたレーザ加工機について説明したが、
高速軸交流型や2軸直交型のレーザ発(辰器を用いたレ
ーザ加工機であっても構わない。
[発明の効果〕 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、レーザ加工機に、13いて、7バーチヤ
、パワーセンサ、シャッタのうち少なくとも1つの表面
に吸収が良くて、熱伝導性が良好な吸収剤をコーティン
グしたことにより、これらの部品はレーザビームをよく
吸収すると共に熱伝導性がよくなり、従来に比べて冷却
効果を高めることができる。特に、シャッタの表面に前
記吸収剤をコーティングすると受光部の寿命を非常にの
ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施する一実施例のレーザ加工機の
概略図である。 1・・・レーザ加工機 3・・・レーザ発概器 5・・・レーザ加工本体 9−・・出力ミラー 11・・・リヤミラー 21・・・アバーヂ11 23・・・バワーセンザ 25・・・シャッター 29・・・集光レンズ 31・・・アパーチi1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ発振器で発振されたレーザビームをレーザ加工本
    体内に設けられた集光レンズで集光しワークに照射して
    レーザ加工を行なうレーザ加工機にして、前記レーザ発
    振器内に設けられているアパーチャ、パワーセンサ、レ
    ーザ発振器外に設けられているシャッタおよび前記集光
    レンズの近傍に設けられているアパーチャのうち、少な
    くとも1つの表面に吸収率がよくかつ熱伝導も良好な吸
    収剤をコーティングしてなることを特徴とするレーザ加
    工機。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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