JPS5947084A - レ−ザ穿孔方法 - Google Patents
レ−ザ穿孔方法Info
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- JPS5947084A JPS5947084A JP57157116A JP15711682A JPS5947084A JP S5947084 A JPS5947084 A JP S5947084A JP 57157116 A JP57157116 A JP 57157116A JP 15711682 A JP15711682 A JP 15711682A JP S5947084 A JPS5947084 A JP S5947084A
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- JP
- Japan
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- hole
- carbon dioxide
- laser beam
- solid carbon
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- Prior art date
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- Pending
Links
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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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
-
- 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
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- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
- B23K26/389—Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
な貫通孔を穿孔判る穿孔方法に関する。
従来ＹＡＧレーザ，ルビーレーザ等により金属拐料等の
穿孔加工を行なう場合，第１図に示すように，パルス状
のレーザビーム１を凸し／ズ２により集束し，被加工物
３σ）穿孔予定部位に照射する。この際レーザビームの
焦点４は被加工物３の表面に設定さハ，，焦点における
レーザビームパワー密度は極めて高くなるところから，
液加］一物は瞬時のうちに溶融，沸騰し７且つ蒸発して
穿孔現象か進行し，貫通孔１？が形成される。
穿孔加工を行なう場合，第１図に示すように，パルス状
のレーザビーム１を凸し／ズ２により集束し，被加工物
３σ）穿孔予定部位に照射する。この際レーザビームの
焦点４は被加工物３の表面に設定さハ，，焦点における
レーザビームパワー密度は極めて高くなるところから，
液加］一物は瞬時のうちに溶融，沸騰し７且つ蒸発して
穿孔現象か進行し，貫通孔１？が形成される。
しかして、このような穿孔加］二方法では，レーザビー
ム照射点の部拐が溶融沸騰しスパンターとして被加工物
３表面あるいは裏面に飛散することにより穿孔か進行す
るが，第２図に示すように，貫通孔Ｆが形成された時点
で孔内よｔ〕発生ずる溶融物のスパンターＷが完全に孔
外部に放出されず，孔内に１部残留するため，貫通孔Ｆ
の目詰りが生じ．真円度を有する高精度な微細穿孔が困
難であった。
ム照射点の部拐が溶融沸騰しスパンターとして被加工物
３表面あるいは裏面に飛散することにより穿孔か進行す
るが，第２図に示すように，貫通孔Ｆが形成された時点
で孔内よｔ〕発生ずる溶融物のスパンターＷが完全に孔
外部に放出されず，孔内に１部残留するため，貫通孔Ｆ
の目詰りが生じ．真円度を有する高精度な微細穿孔が困
難であった。
この欠点を改善せんとして，被加工物の裏面に火薬また
は燃焼物を当接させておぎ，５ｔ）Ｉｆ］孔形成の瞬間
にこれらを燃焼させてその発生ガスにより孔中の溶融物
つまりスパンターＷを飛散せしめ，孔中の清掃を試みた
例があるが，この火薬あるいは燃焼物の燃焼時に生ずる
灰その他の燃焼成生物と未燃残渣が孔中およびその付近
に付着するため，その清浄に新たな追加作業を要するな
との欠点があり、また被加］二物をこれら火薬や燃焼物
による高温加熱と腐食性の強い発生ガスに晒らすことは
拐質の劣化を斉らすもり、 ＜は促進する場合がある。
は燃焼物を当接させておぎ，５ｔ）Ｉｆ］孔形成の瞬間
にこれらを燃焼させてその発生ガスにより孔中の溶融物
つまりスパンターＷを飛散せしめ，孔中の清掃を試みた
例があるが，この火薬あるいは燃焼物の燃焼時に生ずる
灰その他の燃焼成生物と未燃残渣が孔中およびその付近
に付着するため，その清浄に新たな追加作業を要するな
との欠点があり、また被加］二物をこれら火薬や燃焼物
による高温加熱と腐食性の強い発生ガスに晒らすことは
拐質の劣化を斉らすもり、 ＜は促進する場合がある。
しかして、前述σ）如くレーザビーム自体が極めて高温
な加工媒体であり、被加工物に与える熱衝撃か犬ぎいの
で。
な加工媒体であり、被加工物に与える熱衝撃か犬ぎいの
で。
その影響が穿孔部位以外に極力伝播しないよう。
被加工物自体を冷却するのか望ましいが、前記の火薬衿
燃焼物の燃焼による方法では、むしろ被加工物に入熱を
追加し７て与えることπなって。
燃焼物の燃焼による方法では、むしろ被加工物に入熱を
追加し７て与えることπなって。
材質の劣化あるいは変形を助長する結果となる欠点があ
った。
った。
本発明はこのような事情に鑑み、レーザ穿孔における貫
通孔の目詰りの効果的な除去および防止を主たる目的と
し、併せて、殊に複数の穿孔を比較的接近した位置で連
続して穿孔形式せしめるに有効なレーザビーム匠よる穿
孔方法の提供を目的とするものであり９発明の要旨とす
るところは、被加工物の穿孔予定部位の裏面に固体炭酸
ガスを密封せしめた状態で、 Ａｉ＋記穿孔予定部位に
レーザビームを照射し７て穿孔することを特徴とするレ
ーザ穿孔方法にあて）。
通孔の目詰りの効果的な除去および防止を主たる目的と
し、併せて、殊に複数の穿孔を比較的接近した位置で連
続して穿孔形式せしめるに有効なレーザビーム匠よる穿
孔方法の提供を目的とするものであり９発明の要旨とす
るところは、被加工物の穿孔予定部位の裏面に固体炭酸
ガスを密封せしめた状態で、 Ａｉ＋記穿孔予定部位に
レーザビームを照射し７て穿孔することを特徴とするレ
ーザ穿孔方法にあて）。
以下１本発明方法の１実施例を第３図りごついて説、明
する。
する。
第３図において、１１は被加工物の燃オ；Ｉ噴射ノズル
、１２は該ノズル１１の先端部に設ける噴口［１，て、
外方に傾斜を与え月つ円周」二等間隔に複数個配列され
る。この噴口１２は直径Ｏ１〜０．４ ｍｍ程度の微細
月つ高精度の貫通孔が要求され、この孔明は加工には、
”＋’ Ａ （Ｊレーザ。
、１２は該ノズル１１の先端部に設ける噴口［１，て、
外方に傾斜を与え月つ円周」二等間隔に複数個配列され
る。この噴口１２は直径Ｏ１〜０．４ ｍｍ程度の微細
月つ高精度の貫通孔が要求され、この孔明は加工には、
”＋’ Ａ （Ｊレーザ。
ルビーレーザ等のパルスレーザビームσ）５ｆａ用が精
度的にも能率的にも有効である。
度的にも能率的にも有効である。
１８は被加工物つ１り本実施例の場合、熔料噴射ノズル
１１の噴口１２の穿孔予定部位裏側に充填した固体炭酸
ガス、１４は該固体炭酸ガスを密封するだめの蓋体であ
る。１５はＹＡ（Ｊレーザビームにして、１パルスのレ
ーザ出力ヲ１、０．１ 、パルス幅を１． Ｏｎｌ ｓ
ｅａと設定した。
１１の噴口１２の穿孔予定部位裏側に充填した固体炭酸
ガス、１４は該固体炭酸ガスを密封するだめの蓋体であ
る。１５はＹＡ（Ｊレーザビームにして、１パルスのレ
ーザ出力ヲ１、０．１ 、パルス幅を１． Ｏｎｌ ｓ
ｅａと設定した。
さて、このような装置において、噴口１２の穿孔予定位
１Δに上記レーザビーム１５を５パルス照射することに
よって貫通孔が形成されたが。
１Δに上記レーザビーム１５を５パルス照射することに
よって貫通孔が形成されたが。
貫通によって高温のレーザビーム１５が直接固体炭酸ガ
ス１３に照射されるだめ１局部的に瞬間的ぽ蒸発し多量
の不活性のガス体（ＣＯ２）となって開通した直後の噴
口１２を通って外部に噴出する。この際、噴″口内の残
留スパッターＷを随伴清掃するので、噴口内は極めて清
浄かつ高精度な仕上り加工となった。
ス１３に照射されるだめ１局部的に瞬間的ぽ蒸発し多量
の不活性のガス体（ＣＯ２）となって開通した直後の噴
口１２を通って外部に噴出する。この際、噴″口内の残
留スパッターＷを随伴清掃するので、噴口内は極めて清
浄かつ高精度な仕上り加工となった。
同、上記固体炭酸ガスはパルス照射が終了すれは、ガス
化も極端に低下するので、最初に必要充分な杯の固体炭
酸ガスを予め封入し７て置けは、継続して、上記同様に
複数の噴口の穿孔清掃の用に供することが可能であり、
詰め替えの必要がない。
化も極端に低下するので、最初に必要充分な杯の固体炭
酸ガスを予め封入し７て置けは、継続して、上記同様に
複数の噴口の穿孔清掃の用に供することが可能であり、
詰め替えの必要がない。
壕だ、固体炭酸ガスはそれ自体−７９℃の冷媒であり、
こわ、を収容する被加工物は低温に冷却され又いるので
、レーザビーム照射による穿孔加工時の熱影響も広範囲
に伝播することかなく、１だ穿孔も貫通と同時に噴出す
る炭酸ガスにより速かに冷却されるので、材質の劣化防
止に有効であり、且つ被加工物の材質如何によってはむ
しろ穿孔部位の強度あるいは硬度の改善ＩＣ有効な場合
もある。更に有利な点は、固体炭酸ガスがレーザビーム
の照射を受けてガス化した後には何らの残渣も残留し、
ないので１貫通孔内およびその周辺を汚すことがない。
こわ、を収容する被加工物は低温に冷却され又いるので
、レーザビーム照射による穿孔加工時の熱影響も広範囲
に伝播することかなく、１だ穿孔も貫通と同時に噴出す
る炭酸ガスにより速かに冷却されるので、材質の劣化防
止に有効であり、且つ被加工物の材質如何によってはむ
しろ穿孔部位の強度あるいは硬度の改善ＩＣ有効な場合
もある。更に有利な点は、固体炭酸ガスがレーザビーム
の照射を受けてガス化した後には何らの残渣も残留し、
ないので１貫通孔内およびその周辺を汚すことがない。
尚、穿孔作業環境は保冷設備を備えだ方が望ましい。
第１図は従来のレーザビームによる被加工物の穿孔方法
の実施態様例図、第２図は第１図の穿孔部位の拡大断面
図、第３図は本発明方法の実施態様例図である。 １・・レーザビーム、３・・被加工物、１１・・・被加
工物の燃料噴射ノズル、１２・・噴０．１３・・固体炭
酸ガス、＋４・蓋体、Ｆ−貫通孔、Ｗ・・・スパッター
。 垢１図 垢３図
の実施態様例図、第２図は第１図の穿孔部位の拡大断面
図、第３図は本発明方法の実施態様例図である。 １・・レーザビーム、３・・被加工物、１１・・・被加
工物の燃料噴射ノズル、１２・・噴０．１３・・固体炭
酸ガス、＋４・蓋体、Ｆ−貫通孔、Ｗ・・・スパッター
。 垢１図 垢３図
Claims (1)
- 被加工物の穿孔予定部位の裏面に固体炭酸ガスを密封せ
しめた状態で、前記穿孔予定部位にレーザビームを照射
して穿孔することを特徴とするレーザ穿孔方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157116A JPS5947084A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | レ−ザ穿孔方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157116A JPS5947084A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | レ−ザ穿孔方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947084A true JPS5947084A (ja) | 1984-03-16 |
Family
ID=15642563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57157116A Pending JPS5947084A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | レ−ザ穿孔方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947084A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1356890A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-29 | The BOC Group plc | Method of metal working/welding assisted by cryogen flow |
| JP2007085101A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Showa Spring Kk | 戸体閉鎖装置 |
| US8850715B2 (en) * | 2006-09-07 | 2014-10-07 | Eisenmann Ag | Process and installation for drying articles |
-
1982
- 1982-09-09 JP JP57157116A patent/JPS5947084A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1356890A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-29 | The BOC Group plc | Method of metal working/welding assisted by cryogen flow |
| US7067759B2 (en) | 2002-04-24 | 2006-06-27 | The Boc Group Plc | Metal working |
| JP2007085101A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Showa Spring Kk | 戸体閉鎖装置 |
| US8850715B2 (en) * | 2006-09-07 | 2014-10-07 | Eisenmann Ag | Process and installation for drying articles |
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