JPH0337829Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、被切断素材にアシストガスを吹き付
けながらレーザビームを集光し、被切断素材の切
断を行うレーザ照射ヘツドの切断用レーザノズル
に係り、特に被切断素材の切断に伴い発生する有
毒ガス等を気体吸込み装置により吸い込み、大気
中への放出を極力抑えるようにした切断用レーザ
ノズルに関するものである。

［従来技術］ 特公昭60−45530号公報は、ノズル外周側に吸
引通路を形成し、かつこの吸引通路の外側の空気
吹き付け機構によつてノズル外周側にエアーカー
テンを形成するようにした切断用レーザノズルを
開示している。

このノズルによると、外側のエアーカーテンの
気流と内側の吸引気流との方向が逆で、しかも空
間的に接近しているため、加工位置で乱流が生じ
やすく、有毒ガスや煙のしや断効率が悪い。

［考案の目的］ したがつて、本考案の目的は、切断中の発生ガ
スを効率良く吸引して、有毒ガスの拡散を極力抑
えるようにし、かつ作業環境を良好に保てるよう
にすることである。

［考案の解決手段］ そこで、本考案は、ノズル本体のノズル部外周
側に所定の空間を設け、この外周縁にて、不活性
ガスを吹き出す多孔質材から成るリングを設け、
前記所定の空間を気体吸い込み装置に連結した構
成としたものである。

このような構成とすれば、多孔質材から成るリン
グから、被切断素材に向けて吹き付けられる不活
性ガスと内部空間の吸引流との間で、気流の交錯
がなくなるため、吸引効率がよくなる。

［実施例］ 第１図は本考案に係わる切断用レーザノズル１
を示すものである。この切断用レーザノズル１
は、レーザ照射ヘツド２の先端側に取り付けら
れ、ノズル本体３の内部には集束レンズ４を備え
ている。また、ノズル本体３には、アシストガス
５を内部に導くための通路６が設けられており、
レーザ加工時、アシストガス供給源（図示せず）
よりアシストガス５がノズル本体３内へ供給さ
れ、多孔板１９上に載置された塩化ビニール等の
薄い被切断素材７に吹き付けられるようになつて
いる。

またノズル本体３の先端側に位置するノズル部
８の外周側には、所定の空間９を隔てて、不活性
ガス１０を吹き出す多孔質材から成るリング１１
が配設されている。このリング１１は、多孔質セ
ラミツクス１２と、この多孔質セラミツクス１２
の外周側に配設された外周リング１３とから構成
され、前記多孔質セラミツクス１２は、この実施
例の場合、その外側面が円筒面状に形成されてい
るとともに、内側面が円錐面状に形成されてお
り、この内側円錐面はシール膜１４によりシール
されている。また、この多孔質セラミツクス１２
は、被切断素材７と向かい合う面、つまり、下端
面１２ａが大きく形成され、かつノズル本体３に
接する面、つまり上端面１２ｂが小さく形成され
ており、不活性ガス１０のガス量を被切断素材７
側を多く、かつノズル本体３側、つまり上端面１
２ｂ側を少なくするように調整している。

ここで多孔質セラミツクス材とはムライト、ア
ルミナなどのセラミツクス系粉末と鉄粉、ニツケ
ル粉などの金属粉とを原材料とし、これに補強剤
としてステンレス繊維、ガラス繊維などを材料と
して、これらを液体バインダによつて混練し、マ
スターモデルをセツトした型枠内に流し込んで成
形し、さらに焼成を行つて得られる。焼成は空気
中900℃の比較的低温で行われる。また、バイン
ダとしてエチルシリケートを用い、その残留気孔
により連続的な多孔質となり、通気性が付与され
る。

また前記外周リング１３は、中空円筒形状であ
り、しかもその下端部が密閉されており、多孔質
セラミツクス１２の外側面に接した状態で配置さ
れている。この外周リング１３の上端側は、前記
ノズル本体３の内部に埋設固定されており、かつ
上端面から下端面側に向かつて形成されたガス導
管１３ａは、ノズル本体３に設けられた通路１６
に接続されている。この通路１６は外部のガス導
管１７を介して、不活性ガス１０のガス供給源に
連結されている。また、前記外周リング１３のガ
ス導管１３ａより内側の部分には、ガス導管１３
ａを通つてきた不活性ガス１０を多孔質セラミツ
クス１２側へ導入するための小孔１３ｂが多数設
けられている。

一方、前記ノズル本体３のノズル部８の外周側
に設けられた所定の空間９は、ノズル本体３に接
続固定された吸込み管１８を介して気体吸い込み
装置（図示せず）に連結されている。

切断加工時に、まず、塩化ビニール等の薄い被
切断素材７を多孔板１９の上に位置決め載置す
る。この後、被切断素材７にレーザ発振器（図示
せず）からのレーザビーム１５を集光させ、アシ
ストガス５を吹き付けながら、被切断素材７を平
行面内で移動させて、被切断素材７の切断加工を
進める。

この切断時、窒素やアルゴンガスなどの不活性
ガス１０を外周リング１３のガス導管１３ａ内に
送り込むと、この不活性ガス１０は、矢印Ｂで示
すように、外周リング１３の小孔１３ｂ通つて多
孔質セラミツクス１２側へ導かれ、この多孔質セ
ラミツクス１２の微細な連続孔を通つて広い面積
の下端面１２ａから矢印Ｃで示すように、被切断
素材７側へ向かって吹き出される。この被切断素
材７と多孔質セラミツクス１２との間の不活性ガ
ス１０によつて、エアーカーテン層として押圧層
２０が構成されており、この押圧層２０の圧力に
よつて、切断時発生する被切断素材７の切断部分
７ａからの有毒ガスは外部へ拡散しなくなる。そ
して、この有毒ガスの大部分は、ノズル本体３の
外周側に位置する所定の空間９の内部で、不活性
ガス１０によつて希釈され、吸込み管１８を通つ
て気体吸い込み装置側へ吸い込まれる。

さらに押圧層２０は、多孔質セラミツクス１
２、および外周リング１３の下端側全域に渡つて
広く形成されており、この押圧層２０の圧力が被
切断素材７上に作用して、多孔板１９側へ押し付
けるので、被切断素材７が多孔板１９上でめくれ
るようなことはない。

［他の実施例］ なお、多孔質セラミツクス１２は、例えば第２
図に示すように、外周リング１３と所定の空間９
との間に画成される空間２１のうち、少なくとも
外周リング１３の下端側内周面側に設けられた構
成であればよい。この場合、外周リング１３に設
けた小孔１３ｂは、多孔質セラミツクス１２の外
側面に対応する位置に設けるだけでよく、また多
孔質セラミツクス１２の内側円錐面と上端面に有
毒ガスの侵入を阻止するためのシール膜２２を施
す必要がある。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案に係わる切断用レ
ーザノズルによれば、ノズル本体のノズル部外周
側に所定の空間を隔てて、多孔質材からなるリン
グを配設し、この多孔質材から成るリングによつ
て被切断素材側へ向けて不活性ガスを吹き出すよ
うな構成としたから、被切断素材をレーザビーム
によつて切断する際に発生する有毒ガスは、この
不活性ガスによつて構成される押圧層によつて外
部への放出が能率よく抑制されることになつた。

特に、多孔質セラミツクスから出る不活性ガス
の流れが吸引方向の流れと交錯せず、その部分で
乱流が発生しないため、発生ガスの吸引効率が従
来のものよりもよくなる。したがつて、作業環境
が汚染されるようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる切断用レーザノズルの
一実施例を示す断面図、第２図は同切断用レーザ
ノズルの他の実施例を示す一部断面図である。 １……切断用レーザノズル、２……レーザ照射
ヘツド、３……ノズル本体、５……アシストガ
ス、７……被切断素材、８……ノズル部、９……
空間、１０……不活性ガス、１１……リング、１
２……多孔質セラミツクス、１２ａ……下端面、
１２ｂ……上端面、１３……外周リング、１３ａ
……ガス導管、１５……レーザビーム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 薄い被切断素材にレーザビームを集光し、ア
   シストガスを吹き付けながら切断を進めるレー
   ザ照射ヘツドの切断用レーザノズルにおいて、
   ノズル本体のノズル部外周側に所定の空間をへ
   だてて、不活性ガスを吹き出す多孔質材から成
   るリングを設け、前記所定の空間を気体吸込み
   装置に連結したことを特徴とする切断用レーザ
   ノズル。 (2) 前記リングを、内周面でシールされた多孔質
   セラミツクスと、この多孔質セラミツクスの外
   側にはまり合いガス導管からの不活性ガスを前
   記多孔質セラミツクスの外周面に導く外周リン
   グとで構成したことを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の切断用レーザノズル。