JPH03258482A - レーザー加工方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はアシストガスを使用するレーザー加工方法に関
するものである。

従来の技術 第２図はアシストガスを使用する従来のレーザー加工方
法を示す断面図である。第２図において、１は集束レン
ズでこの集束レンズ１を保持するものとしてレンズ押え
２及びレンズ受け３が構成されていも　４は上記ｌから
３を収納するホルダーケースであり、側周にアシストガ
ス５の導入孔を有する。６は先端にノズルチップ７を有
するノズル体で、アシストガス５を大気から遮断し　ノ
ズルチップ７へ導く。なお　ノズルチップ７（よ　アシ
ストガス５をレーザー加工部に集束させるとともに　集
束レンズ１により絞られたレーザービーム８を通すため
の丸穴７ａを有し　さらにアシストガス５がノズル体６
とノズルチップ７の接合部から洩れないように　○リン
グ９を有していも１０はホルダー押えで、ホルダーケー
ス４とノズル体６とを組付けるためのものであ４　１１
は被加工物を示Ｌ１２ａは加工中に発生するレーザービ
ームの反射ｉ　　１２ｂは被加工物１１を貫通したレー
ザービームを示す。また１３は加工中に発生するアウト
ガスであも 次に動作について説明すも　レーザービーム８を集束レ
ンズ１で絞り、これを焦点位置近傍にセットされた被加
工物１１に照射すも　同時にレーザービーム８の照射位
置にアシストガス５を吹き付（す、加工ヘッド全体もし
くは被加工物１１を移動させながら加工を行なう。とこ
ろでこの加工中に４１　　被加工物１１の上面周囲に反
射するレーザ光１２ａと、被加工物１１を貫通したレー
ザビーム１２ｂが存在し　同時にアウトガスＩ３が発生
す瓜　このような加工ヘッドを用いてレーザー加工を行
なう場合、銅やアルミ材の切断及び溶接時に発生する反
射光のう板　加工ヘッド周囲に散乱する反射光は遮断で
きず入直　物的に危害を及ぼす危険性があっｔも この課題に対して、特開昭６３−１８８４９０号公報で
は第３図に示すように　この反射光１２ａの周囲への散
乱を防止するために外周の囲い枠１４ａを設けたノズル
チップ１４とし　アウトガス１３を逃がすための２個の
貫通穴１４ｂを有するレーザ加工ヘッドが提案されてい
も　しかし　このような構成でもアウトガスが逃げにく
いた取　加工性の点で問題が残されている。

発明が解決しようとする課題 これら従来の加工ヘッドを使用して形状が複雑な被加工
物のレーザー加工を行なう場合、いずれの場合も被加工
物との衝突を避けるためにノズル体６と被加工物１１と
の距離を大きくする必要かあも　しかしなか板　ノズル
体６と被加工物１１との距離を大きくすると、アシスト
ガス５が加工点に達するまでに拡散して加工時の冷却及
び加工部の酸化防止が充分になされなＵＸ、或は加工中
に加工ヘッド周辺に散乱する反射光１２ａやスパッタを
遮断できず、入直　物的に危害を及ぼす危険性かあ瓜　
等の課題が残されていた 本発明の目的とするところは　上記従来技術の課題を解
決し　被加工物の形状が複雑な場合で被加工物とノズル
体との距離を大きくしてＬ　加工時の冷却及び加工部の
酸化防止が充分に行える信頼性の高し＼　かス　加工中
に加工ヘッド周辺に散乱する反射光やスパッタの遮断で
き太　入直　物的にも安全なレーザー加工方法を提供す
ることである。

課題を解決するための手段 これらの課題を解決する手段は以下の通りであも　（１
）ノズル体を通してレーザー光を照射するとともにアシ
ストガスを噴出するよう構成されたレーザ加工ヘッドを
有するレーザ加工機によって加工を行なうに際して、　
レーザ加工ヘッドの走査方向に伸長し　かつこれと直交
する方向の空間を閉塞する閉塞部材を設ける。さらに　
前記閉塞部材に被加工物の固定体を使用すも まな　特に加工時の冷却及び加工部の酸化防止を充分に
行うという目的に対しては　（２）ノズル体を通してレ
ーザー光を照射するとともにアシストガスを噴出するよ
う構成されたレーザ加工へラドを有するレーザ加工機に
よって加工を行なうに際して、被加工物を支持する台の
加工部の直下に溝部を設Ｃす、前記溝部にアシストガス
を噴入しつつ加工を行なう。

作　　　用 本発明の作用は以下の通りである。　（１）ノズル体を
通してレーザー光が照射されるとともにアシストガスが
噴出される。レーザー加工ヘッドの走査方向に対しては
開放系であるた吹　ノズル体から噴出されたアシストガ
スがすべて加工点に達するわけにはいかない力ｔ　レー
ザ加工ヘッドの走査方向と直角方向に対しては閉じた系
になるため加工点に達するまでに拡散するアシストガス
量は減少し　加工時の冷却及び加工部の酸化防止効果は
著しく向上すも　このとき、加工時に発生するアウトガ
スはレーザー加工ヘッドの走査方向から逃げることが可
能となん　また　レーザー加工ヘッドの走査方向と直角
方向に対しては　加工中に加工ヘッド周辺に散乱する反
射光　スパッタは遮断され　全体として遮断される量は
増大する。

（２）被加工物の形状が複雑で被加工物とノズル体との
距離を大きくする必要がある場合、閉塞部材をノズル体
の動きを妨げない程度にノズル体と密接するような高さ
にしておけば　加工点に達するまでに拡散するアシスト
ガス量は減少し加工時の冷却及び加工部の酸化防止が充
分に行え信頼性の高い加工部を得られるばかりでなく、
加工中に加工ヘッド周辺に散乱する反射光やスパッタの
遮断量が増大できも （３）被加工物を載置する台の加工部の直下に溝部を投
法　前記溝部にアシストガスを噴入しつつ加工を行なう
ことにより、加工部裏面の酸化防止及び加工時の冷却が
可能となん 実施例 以下に　本発明の実施例について図面を参照しなから説
明すも 図において、さきに説明した第２図及び第３図に示した
従来の加工ヘッドと同じ部分は同一符号を採用しである
。第１図は本発明のレーザー加工方法を示す断面図であ
り、被加工物１１としてし一ザー照射方向に屈曲した金
属部材１１ａと金属板１１ｂとを溶接する場合の実施例
であ４　１５は被加工物１１ａ、　ｌｌｂを固定するた
めの固定体　１６は六角穴付きボルト、　１７は被加工
物１１ａ、　ｌｌｂを支持する支持台である。六角穴付
きボルト１６を支持台１７に締め付けることにより、金
属部材１１ａのフランジ部と金属板１１ｂは互いに密着
し　信頼性の高いレーザー溶接が可能となも 従来のレーザー加工ヘッドを使用してこのような加工を
行なおうとすると、ノズル体６の先端に取り付けられた
ノズルチップ７が被加工物である金属部材１１ａと衝突
してしまう。したがって、金属部材１１ａに衝突しない
程度にノズル体６を短くしなければならないので、ノズ
ルチップ７と加工部の間隔が長くなり、反射光１２ａや
スパッタをほとんど遮断することができな（１そこてξ
押え板１５はノズル体６の動きを妨げない程度にノズル
体６と密接するような高さで、かつノズル体６の走査方
向に伸長するような形状にしておく。

押え板１５をこのような形状にすれば　レーザー加工ヘ
ッドの走査方向に対しては開放系であるた幽　ノズル体
６から噴出されたアシストガス５がすべて加工点に達す
るわけにはいかない力交　レーザ加工ヘッドの走査方向
と直角方向に対しては閉じた系になるた△　加工点に達
するまでに拡散するアシストガス量は減少して加工時の
冷却及び加工部の酸化防止効果は著しく向上するばかり
でなく、加工中に加工ヘッド周辺に散乱する反射光１２
ａとスパッタはかなり遮断されることになも即松　押え
板１５　ｃａｔ　　アシストガスの閉塞部材として作用
すも　このとき、加工時に発生するアウトガス１３はレ
ーザー加工ヘッドの走査方向から逃げることが可能とな
るため加工性が向上すもまた　被加工物１１を支持する
台１７には加工部の直下に溝部１７ａを設（す、レーザ
ー加工中はこの溝部１７ａにもアシストガス５を噴入す
もこの方法により、加工部裏面の酸化防止及び加工時の
冷却も行丸　さらに信頼性の高い加工が可能となん 以上　被加工物としてレーザー照射方向に屈曲した金属
部材１１ａと金属板１１ｂとを溶接する場合の実施例に
ついて述べてきた力交　本レーザー加工方法を適用すれ
ば　被加工物１１が平板状の場合はもちろん　他の複雑
形状の場合でも押え板１５の形状を被加工物１１の形状
に合わせて変えることにより、加工時の冷却及び加工部
の酸化防止が充分に行える信頼性の高（Ｘ、かス　加工
中に加工ヘッド周辺に散乱する反射光やスパッタの遮断
でき水　人的　物的にも安全なレーザー加工を行なうこ
とが可能であａ 発明の詳細 な説明したように本発明によるレーザー加工方法によれ
ば　レーザー加工ヘッドの走査方向と直角方向に対して
は　ノズル体から噴出してから加工点にいたるまでに拡
散するアシストガス量は減少し　溶接中に加工ヘッド周
辺に散乱する反射光　スパッタは遮断されも　さらに　
加工部裏面の酸化防止及び加工時の冷却も行えも したがって、被加工物の形状が複雑な場合で被加工物と
ノズル体との距離を大きくしてＬ　加工時の冷却及び加
工部の酸化防止が充分に行え信頼性の高い加工部を得ら
れるばかりでなく、加工中に加工ヘッド周辺に散乱する
反射光やスパッタの遮断量が増大でき、入直　物的に安
全性が向上するので工業的価値は極めて犬であも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレーザー加工方法を示す要
部断面＆　第２図および第３図は従来のレーザ加工を示
す断面図であも ５・・・アシストガ入　６・・・ノズルＥ１１ａ・・・
絞り成型金属容器　１１ｂ・・・金属板　１５・・・押
板、　１７・・・被加工物の支持台、　１７ａ・・・溝
糺

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズル体を通してレーザー光を照射するとともに
   アシストガスを噴出するよう構成されたレーザ加工ヘッ
   ドを有するレーザ加工機によって加工を行なうに際して
   、レーザ加工ヘッドの走査方向に伸長し、かつこれと直
   交する方向の空間を閉塞する閉塞部材を被加工部に沿っ
   て配設したことを特徴とするレーザー加工方法。
2. （２）閉塞部材は被加工物の固定体であることを特徴と
   する請求項１記載のレーザー加工方法。
3. （３）ノズル体を通してレーザー光を照射するとともに
   アシストガスを噴出するよう構成されたレーザ加工ヘッ
   ドを有するレーザ加工機によって加工を行なうに際して
   、被加工物を載置する台の加工部の直下に溝部を設け、
   前記溝部にアシストガスを噴入しつつ加工を行なうこと
   を特徴とするレーザー加工方法。