JPS63268585A - レーザビームによる切断方法 - Google Patents
レーザビームによる切断方法Info
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- JPS63268585A JPS63268585A JP62261325A JP26132587A JPS63268585A JP S63268585 A JPS63268585 A JP S63268585A JP 62261325 A JP62261325 A JP 62261325A JP 26132587 A JP26132587 A JP 26132587A JP S63268585 A JPS63268585 A JP S63268585A
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- JP
- Japan
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- cut
- laser beam
- cutting
- assist gas
- nozzle
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- Pending
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- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- 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
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special environment or atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special environment or atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means
- B23K26/1436—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means for pressure control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
［産業上の利用分野］
この発明は、レーザビームを用いた切断方法に関し、特
に高融点材料、高反射率材料の切断に適用して好適なレ
ーザビームを用いた切断方法に関する。
に高融点材料、高反射率材料の切断に適用して好適なレ
ーザビームを用いた切断方法に関する。
［従来の技術］
レーザ加工機を用いて鋼板等を切断する場合、従来、レ
ーザビームを被切断材の表面またはその近傍に収束させ
、アシストガスのガス圧は６８ｙ／ｄに満たない比較的
低い値に設定されていた。
ーザビームを被切断材の表面またはその近傍に収束させ
、アシストガスのガス圧は６８ｙ／ｄに満たない比較的
低い値に設定されていた。
ところで、上記従来のレーザ加工機において鋼板等を切
断する場合は特に問題は生じないがアルミニュウム、銅
等のような高融点材料、高反射率材料を切断しようとし
た場合、良好な切断結果を得ることができなかった。
断する場合は特に問題は生じないがアルミニュウム、銅
等のような高融点材料、高反射率材料を切断しようとし
た場合、良好な切断結果を得ることができなかった。
すなわち、従来のレーザ加工機においてアルミニュウム
、銅等のような高融点材料、高反射率材料を切断しよう
とした場合、この被切断材溶融物であるいわゆるドロス
が被切断材の表面から裏面側に流れる間に急激に冷却し
、このためその粘度が増大し、このドロスが被切断材の
裏面に付着して切断が不完全になったり、またこのドロ
スによって切断面が荒れる等の不都合が生じた。
、銅等のような高融点材料、高反射率材料を切断しよう
とした場合、この被切断材溶融物であるいわゆるドロス
が被切断材の表面から裏面側に流れる間に急激に冷却し
、このためその粘度が増大し、このドロスが被切断材の
裏面に付着して切断が不完全になったり、またこのドロ
スによって切断面が荒れる等の不都合が生じた。
このように、従来のレーザ加工機においては、アルミニ
ュウム、銅等のような高融点材料、高反射率材料を切断
しようとしても、切断が不完全になったり、また切断で
きたとしても切断が荒れる等の不都合が生じた。
ュウム、銅等のような高融点材料、高反射率材料を切断
しようとしても、切断が不完全になったり、また切断で
きたとしても切断が荒れる等の不都合が生じた。
この発明は上述した点に鑑みてなされたものでアルミニ
ュウム、銅等のような高融点材料、高反射率材料もきれ
いに切断できるようにしたレーザビームによる切断方法
を提供しようとするものである。
ュウム、銅等のような高融点材料、高反射率材料もきれ
いに切断できるようにしたレーザビームによる切断方法
を提供しようとするものである。
この光明においてはレーザビームを被切断材の表面また
はその近傍に収束させるようにし、またアシストガスの
ガス圧を従来のガス圧と比較して高圧に設定している。
はその近傍に収束させるようにし、またアシストガスの
ガス圧を従来のガス圧と比較して高圧に設定している。
すなわち、この発明は、レーザビームを切断個所に照射
するとともに、このレーザビームの照射個所にアシスト
ガスを吹き付けることによって被切断材を切断する方法
において、上記レーザビームを上記被切断材の表面また
はその近傍で収束させ、かつ上記アシストガスのガス圧
を６ Ｋｇ／ ｃｒＡ以上に設定したことを特徴する。
するとともに、このレーザビームの照射個所にアシスト
ガスを吹き付けることによって被切断材を切断する方法
において、上記レーザビームを上記被切断材の表面また
はその近傍で収束させ、かつ上記アシストガスのガス圧
を６ Ｋｇ／ ｃｒＡ以上に設定したことを特徴する。
レーザビームは被切断材の裏面またはその近傍に収束さ
れ、これによって被切断材の表面から裏面に流れるドロ
スの急激な冷却がおさえられ、またアシストガスのガス
圧を６Ｋｇ／ａ１以上と高く設定することによってドロ
スが有効に吹き飛ばされ、これによって切断が不完全と
なることがなくなり、切断面の荒れも生じない。
れ、これによって被切断材の表面から裏面に流れるドロ
スの急激な冷却がおさえられ、またアシストガスのガス
圧を６Ｋｇ／ａ１以上と高く設定することによってドロ
スが有効に吹き飛ばされ、これによって切断が不完全と
なることがなくなり、切断面の荒れも生じない。
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第１図に示す被切断材１をレーザ加工機で切断する場合
、図示されていないレーザ発振器より出力されたレーザ
ビームが反射ミラー２及び集光レンズ３を介して被切断
材１に入射され、同時にノズル４の先端から被切断材１
の切断点に向けてアシストガス５が吹付けられる。
、図示されていないレーザ発振器より出力されたレーザ
ビームが反射ミラー２及び集光レンズ３を介して被切断
材１に入射され、同時にノズル４の先端から被切断材１
の切断点に向けてアシストガス５が吹付けられる。
ところで、上記被切断材１がアルミニウム、銅等のよう
な高融点材料、高反射率材料で形成されている場合、前
記したように従来の方法では良好な切断結果を得ること
ができない。
な高融点材料、高反射率材料で形成されている場合、前
記したように従来の方法では良好な切断結果を得ること
ができない。
そこでこの実施例では、
Ａ） レーザビームを被切断材１の裏面またはその近傍
に収束させ、 ８）アシストガスのガス圧を高圧（１０〜２０Ｋｇ／ｄ
）に設定する。なお、この実施例ではアシストガスとし
て窒素（Ｎ２）ガスを使用しているが、被切断材を酸化
させないものであれば、アルゴン（Ａ「）ガスなど他の
ガスも使用可能である。
に収束させ、 ８）アシストガスのガス圧を高圧（１０〜２０Ｋｇ／ｄ
）に設定する。なお、この実施例ではアシストガスとし
て窒素（Ｎ２）ガスを使用しているが、被切断材を酸化
させないものであれば、アルゴン（Ａ「）ガスなど他の
ガスも使用可能である。
上記加工条件に基づく切断を行なうに先だって、いわゆ
るピアッシング（下穴加工）が実施される。
るピアッシング（下穴加工）が実施される。
すなわち、第２図（ａ）に示す如く被切断材１の上面に
レーザビームを収束させて、切断開始点に下穴が形成さ
れる。
レーザビームを収束させて、切断開始点に下穴が形成さ
れる。
なお、このビアッシング時には、材料の飛散を防止する
ためアシストガスの圧力を低く設定する。
ためアシストガスの圧力を低く設定する。
上記ビアッシングが終了すると、上記加工条件に基づく
切断加工が行なわれる。
切断加工が行なわれる。
すなわち、ノズル４が下降されて、第２図（ｂ）に示す
如くレーザビームが被切断材１の下面またはその近傍に
収束される。そして切断点に吹き付けられるアシストガ
スのガス圧は高圧（１０〜２０ ｈ ／ ａｊ ）に切
換えられ、かつ被切断材１が切断方向に移動される。
如くレーザビームが被切断材１の下面またはその近傍に
収束される。そして切断点に吹き付けられるアシストガ
スのガス圧は高圧（１０〜２０ ｈ ／ ａｊ ）に切
換えられ、かつ被切断材１が切断方向に移動される。
上記実施例によれば、アルミニウム、銅等のような高融
点材料、高反射率材料からなる被切断材をきわめて良好
に切断できることが確認された。
点材料、高反射率材料からなる被切断材をきわめて良好
に切断できることが確認された。
なお、切断間始点が被切断材１の端である場合には、当
然、前記ビアッシング処理は必要としない。
然、前記ビアッシング処理は必要としない。
またこのビアッシングの時間は、被切断材１の厚さに応
じて異なるので、適宜タイマによってその時間が設定さ
れる。もちろん、被切断材１の下面側に光センサを配設
し、このセンサによってビアッシングの終了を検出する
ことも可能である。
じて異なるので、適宜タイマによってその時間が設定さ
れる。もちろん、被切断材１の下面側に光センサを配設
し、このセンサによってビアッシングの終了を検出する
ことも可能である。
上記した加工手順は、全てＮＣプログラムに従って自動
的に実行される。
的に実行される。
ところで、従来のようにレーザビームを被切断材の表面
に収束させて切断を行なう場合には、第３図に示すよう
にノズル４′の先端とレーザビームの収束点との距離１
′が短かくてよい。したがって、ノズル４′の開口径φ
′に対するノズル先端のストレート部４ ａ ｒの長さ
の比率を大きくとることができ、これによってアシスト
ガスを切断点に有効に集中させることが可能であった。
に収束させて切断を行なう場合には、第３図に示すよう
にノズル４′の先端とレーザビームの収束点との距離１
′が短かくてよい。したがって、ノズル４′の開口径φ
′に対するノズル先端のストレート部４ ａ ｒの長さ
の比率を大きくとることができ、これによってアシスト
ガスを切断点に有効に集中させることが可能であった。
しかし、上記実施例のように、レーザビームを被切断材
１の裏面またはその近傍に収束させる場合には、第４図
に示すようにノズル４の間口径φを大きくする必要があ
る。
１の裏面またはその近傍に収束させる場合には、第４図
に示すようにノズル４の間口径φを大きくする必要があ
る。
つまり、被切断材１の厚みを考虞してノズル４とビーム
収束点間の距離ｌを大きくとる必要がある。
収束点間の距離ｌを大きくとる必要がある。
間口径φを大きくすると、この間口径φに対するストレ
ート部の比率が小さくなるので、アシストガスがノズル
４の先端から拡散するという不都合を生じる。そこで、
この実施例では、第４図に示したように、ノズル４の内
周面を断面階段状に形成している。
ート部の比率が小さくなるので、アシストガスがノズル
４の先端から拡散するという不都合を生じる。そこで、
この実施例では、第４図に示したように、ノズル４の内
周面を断面階段状に形成している。
このノズル４によれば、複数のストレート部４ａが形成
されるので、開口径φに対するストレート部の比率を実
質的に大きくすることができ、これによってアシストガ
スを切断点に有効に集中させることができる。
されるので、開口径φに対するストレート部の比率を実
質的に大きくすることができ、これによってアシストガ
スを切断点に有効に集中させることができる。
なお、上記実施例では、被切断材の切断時においてアシ
ストガスのガス圧を１０〜２０Ｋｇ／ｃｄに設定したが
、このガス圧は少なくとも６Ｋｙ／ａｊ以上に設定すれ
ば良好な切断が可能となる。
ストガスのガス圧を１０〜２０Ｋｇ／ｃｄに設定したが
、このガス圧は少なくとも６Ｋｙ／ａｊ以上に設定すれ
ば良好な切断が可能となる。
以上説明したようにこの発明によればアルミニウム、銅
等の高融点材料、高反射率材料からなる被切断材を適性
に切断することができ、これによってレーザ加工機の適
用範囲を拡大することができる。
等の高融点材料、高反射率材料からなる被切断材を適性
に切断することができ、これによってレーザ加工機の適
用範囲を拡大することができる。
第１図はレーザ加工機による切断の原理を示し、た概念
図、第２図（ａ）および（ｂ）はピアッシング時および
切断時におけるレーザビームの集光位置をそれぞれ示し
た概念図、第３図は従来のノズルの構成を部分的に示し
た断面図、第４図は本発明の実施例に用いたノズルの構
成を部分的に示す断面図である。 １・・・被切断材、３・・・集光レンズ、４・・・ノズ
ル、５・・・アシストガス。 第３図 第４図
図、第２図（ａ）および（ｂ）はピアッシング時および
切断時におけるレーザビームの集光位置をそれぞれ示し
た概念図、第３図は従来のノズルの構成を部分的に示し
た断面図、第４図は本発明の実施例に用いたノズルの構
成を部分的に示す断面図である。 １・・・被切断材、３・・・集光レンズ、４・・・ノズ
ル、５・・・アシストガス。 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）レーザビームを切断個所に照射するとともに、こ
のレーザビームの照射個所にアシストガスを吹き付ける
ことによつて被切断材を切断する方法において、 上記レーザビームを上記被切断材の裏面またはその近傍
で収束させ、 かつ上記アシストガスのガス圧を６Ｋｇ／ｃｍ＾２以上
に設定したことを特徴とするレーザビームによる切断方
法。 - （２）上記アシストガスとしてＮ＿２を用いた特許請求
の範囲第（１）項記載のレーザビームによる切断方法。 - （３）上記アシストガスのガス圧が１０〜２０Ｋｇ／ｃ
ｍ＾２に設定された特許請求の範囲第（１）項記載のレ
ーザビームによる切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261325A JPS63268585A (ja) | 1986-12-01 | 1987-10-16 | レーザビームによる切断方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28648886 | 1986-12-01 | ||
| JP61-286488 | 1986-12-01 | ||
| JP62261325A JPS63268585A (ja) | 1986-12-01 | 1987-10-16 | レーザビームによる切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268585A true JPS63268585A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=26545021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62261325A Pending JPS63268585A (ja) | 1986-12-01 | 1987-10-16 | レーザビームによる切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268585A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02160190A (ja) * | 1988-12-13 | 1990-06-20 | Amada Co Ltd | レーザ加工機におけるピアス加工方法およびその装置 |
| WO1991005631A1 (fr) * | 1989-10-12 | 1991-05-02 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Procede de coupe au laser |
| JPH03221286A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| US5585018A (en) * | 1994-02-24 | 1996-12-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method eliminating defects in regions where cutting conditions are changed |
| JP2011526211A (ja) * | 2008-06-28 | 2011-10-06 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | ノズル軸に対してレーザ切断ビームを偏心配向する方法、傾斜切断のための方法、相応するレーザ処理ヘッドおよびレーザ処理機械 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62261325A patent/JPS63268585A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02160190A (ja) * | 1988-12-13 | 1990-06-20 | Amada Co Ltd | レーザ加工機におけるピアス加工方法およびその装置 |
| WO1991005631A1 (fr) * | 1989-10-12 | 1991-05-02 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Procede de coupe au laser |
| US5374803A (en) * | 1989-10-12 | 1994-12-20 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser cutting process |
| JPH03221286A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| US5585018A (en) * | 1994-02-24 | 1996-12-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method eliminating defects in regions where cutting conditions are changed |
| JP2011526211A (ja) * | 2008-06-28 | 2011-10-06 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | ノズル軸に対してレーザ切断ビームを偏心配向する方法、傾斜切断のための方法、相応するレーザ処理ヘッドおよびレーザ処理機械 |
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