JP2001219286A - 金属チューブのレーザ加工方法およびその装置 - Google Patents
金属チューブのレーザ加工方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ステントなど金属チューブの円筒面をレーザ光
で貫通切削するレーザ加工において、簡便な手段で集光
点に対向する内壁面を保護するとともに金属チューブの
内壁面への溶融物の付着を最小にするレーザ加工方法お
よびその装置を提供する。 【解決手段】金属チューブ１内へ金属などの高反射粉末
が混入されたグリース２を給送しながらレーザ加工を行
うようにした。
で貫通切削するレーザ加工において、簡便な手段で集光
点に対向する内壁面を保護するとともに金属チューブの
内壁面への溶融物の付着を最小にするレーザ加工方法お
よびその装置を提供する。 【解決手段】金属チューブ１内へ金属などの高反射粉末
が混入されたグリース２を給送しながらレーザ加工を行
うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステントなど小径
薄肉の金属チューブの円筒面をレーザ光で貫通切削する
レーザ加工方法およびその装置に関するものである。
薄肉の金属チューブの円筒面をレーザ光で貫通切削する
レーザ加工方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、血管などのアテローム性狭窄症
の治療など体腔に移植されるステントは、種々のものが
開発されているが、特開平６−１８１９９３号や特開平
１０−１５５９１５号には、外径１．５〜１．７ｍｍ、
肉厚０．０５〜０．１１ｍｍ、長さ約３０ｍｍのステン
レスチューブをレーザ加工によって起伏パターンの切断
を行って製作したものが開示されている。
の治療など体腔に移植されるステントは、種々のものが
開発されているが、特開平６−１８１９９３号や特開平
１０−１５５９１５号には、外径１．５〜１．７ｍｍ、
肉厚０．０５〜０．１１ｍｍ、長さ約３０ｍｍのステン
レスチューブをレーザ加工によって起伏パターンの切断
を行って製作したものが開示されている。
【０００３】ステントのように小径で薄肉の金属チュー
ブをレーザ光で円筒面を貫通切削すると、金属チューブ
の集光点に対抗する内壁面へレーザ光が照射され、その
内壁面を溶融させたり切削してしまうことが少なくな
い。また、レーザ加工時に発生する溶融物が再凝固して
金属チューブの内壁面に付着し、これを除去するために
機械的または化学的（電解研磨など）な工程を必要と
し、これに多くの時間を要している。
ブをレーザ光で円筒面を貫通切削すると、金属チューブ
の集光点に対抗する内壁面へレーザ光が照射され、その
内壁面を溶融させたり切削してしまうことが少なくな
い。また、レーザ加工時に発生する溶融物が再凝固して
金属チューブの内壁面に付着し、これを除去するために
機械的または化学的（電解研磨など）な工程を必要と
し、これに多くの時間を要している。
【０００４】そこで、これを解決したレーザ加工方法が
特許第２９０４２６４号に開示されている。このレーザ
加工方法では、図３に示すように、ステンレス製の金属
チューブ１にマンドレル３０と称するステンレス棒を内
装し、コンピュータ制御で金属チューブ１を移動させつ
つレーザ光によって起伏パターンの切断を行っており、
切断箇所にレーザ光と同軸上から酸素ガスであるアシス
トガス５を噴射させ、溶融物を金属チューブ１内を通し
て外部へ吹き飛ばすようにしている。そして、マンドレ
ル３０はレーザ光の集光点８と対向する内壁面を保護す
るように金属チューブの底部に設けられ、起伏パターン
を切断するときに回転させている。
特許第２９０４２６４号に開示されている。このレーザ
加工方法では、図３に示すように、ステンレス製の金属
チューブ１にマンドレル３０と称するステンレス棒を内
装し、コンピュータ制御で金属チューブ１を移動させつ
つレーザ光によって起伏パターンの切断を行っており、
切断箇所にレーザ光と同軸上から酸素ガスであるアシス
トガス５を噴射させ、溶融物を金属チューブ１内を通し
て外部へ吹き飛ばすようにしている。そして、マンドレ
ル３０はレーザ光の集光点８と対向する内壁面を保護す
るように金属チューブの底部に設けられ、起伏パターン
を切断するときに回転させている。
【０００５】さらに、一端を密封し側面に小孔を形成し
たマンドレル３０を、レーザ光の集光点８の直下に配置
し、マンドレル３０内に真空または正圧を導入して切断
時に発生した溶融物を除去するようにしたものも開示さ
れている。なお、図３において、３は集光レンズ、４は
レーザトーチである。
たマンドレル３０を、レーザ光の集光点８の直下に配置
し、マンドレル３０内に真空または正圧を導入して切断
時に発生した溶融物を除去するようにしたものも開示さ
れている。なお、図３において、３は集光レンズ、４は
レーザトーチである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のマンドレルを使
用した加工方法は、集光点に対向する内壁面の保護とい
う点においては十分機能するが、金属チューブの寸法に
対応して多種のマンドレルを用意しなければならず、ま
た、マンドレルを金属チューブ内部に支持する機構やマ
ンドレルを回転させる機構を必要とし、これがきわめて
複雑で大掛かりなものとなっている。さらに、溶融物の
除去はアシストガスによる吹き飛ばしでは効果が小さ
く、実際には金属チューブの内壁面にかなりの溶融物が
付着してしまうという欠点がある。
用した加工方法は、集光点に対向する内壁面の保護とい
う点においては十分機能するが、金属チューブの寸法に
対応して多種のマンドレルを用意しなければならず、ま
た、マンドレルを金属チューブ内部に支持する機構やマ
ンドレルを回転させる機構を必要とし、これがきわめて
複雑で大掛かりなものとなっている。さらに、溶融物の
除去はアシストガスによる吹き飛ばしでは効果が小さ
く、実際には金属チューブの内壁面にかなりの溶融物が
付着してしまうという欠点がある。
【０００７】そこで、本発明は、ステントなど金属チュ
ーブの円筒面をレーザ光で貫通切削するレーザ加工にお
いて、簡便な手段で集光点に対向する内壁面を保護する
とともに金属チューブの内壁面への溶融物の付着を最小
にするレーザ加工方法およびその装置を提供することを
目的とするものである。
ーブの円筒面をレーザ光で貫通切削するレーザ加工にお
いて、簡便な手段で集光点に対向する内壁面を保護する
とともに金属チューブの内壁面への溶融物の付着を最小
にするレーザ加工方法およびその装置を提供することを
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の手段を採った。即ち、ステントなど
金属チューブの円筒面をレーザ光で貫通切削するレーザ
加工方法において、金属チューブ内へ金属などの高反射
粉末が混入されたグリースを給送しながらレーザ加工を
行うようにしたことを特徴としている。
め、本発明では次の手段を採った。即ち、ステントなど
金属チューブの円筒面をレーザ光で貫通切削するレーザ
加工方法において、金属チューブ内へ金属などの高反射
粉末が混入されたグリースを給送しながらレーザ加工を
行うようにしたことを特徴としている。
【０００９】このレーザ加工方法は、ステントのように
小径で薄肉な金属チューブの円筒面にレーザ光を照射し
て貫通切削するものに適用される。本発明は、金属チュ
ーブ内へ金属などの高反射粉末が混入されたグリースを
給送しながらレーザ加工を行うことにより、金属チュー
ブの集光点から貫通したレーザ光をグリース内の高反射
粉末によって散乱させて対向する金属チューブの内壁面
への照射を阻止し、また、レーザ光による切断で創製さ
れた溶融物をグリースによって急速に冷却してこの中に
吸収して内壁面への付着を防止するようにしたものであ
る。なお、グリースはシリコングリースなど耐熱性の高
いものを使用するのが望ましい。また、高反射粉末とし
ては、鉄粉などの金属のほか、セラミックスやガラスの
粉末を使用できる。金属粉末の場合は発火を防止するた
め粒径８０〜１５０μｍのものを使用するのが望まし
い。
小径で薄肉な金属チューブの円筒面にレーザ光を照射し
て貫通切削するものに適用される。本発明は、金属チュ
ーブ内へ金属などの高反射粉末が混入されたグリースを
給送しながらレーザ加工を行うことにより、金属チュー
ブの集光点から貫通したレーザ光をグリース内の高反射
粉末によって散乱させて対向する金属チューブの内壁面
への照射を阻止し、また、レーザ光による切断で創製さ
れた溶融物をグリースによって急速に冷却してこの中に
吸収して内壁面への付着を防止するようにしたものであ
る。なお、グリースはシリコングリースなど耐熱性の高
いものを使用するのが望ましい。また、高反射粉末とし
ては、鉄粉などの金属のほか、セラミックスやガラスの
粉末を使用できる。金属粉末の場合は発火を防止するた
め粒径８０〜１５０μｍのものを使用するのが望まし
い。
【００１０】このレーザ加工方法を実施するための装置
は、請求項２に記載のように、アシストガスを噴射する
ノズルを備えたレーザトーチの直下に金属チューブを把
持してＮＣ制御装置からの指令によって回転および軸線
方向に移動する加工台を設け、該加工台に金属チューブ
内へ高反射粉末が混入されたグリースを給送するグリー
ス供給装置を付設したものが望ましい。
は、請求項２に記載のように、アシストガスを噴射する
ノズルを備えたレーザトーチの直下に金属チューブを把
持してＮＣ制御装置からの指令によって回転および軸線
方向に移動する加工台を設け、該加工台に金属チューブ
内へ高反射粉末が混入されたグリースを給送するグリー
ス供給装置を付設したものが望ましい。
【００１１】なお、金属チューブ内へ給送する高反射粉
末が混入されたグリースは回収して再利用すればよい。
末が混入されたグリースは回収して再利用すればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の金属チューブのレ
ーザ加工方法の実施形態例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、レーザトーチ４の直下に金属チュー
ブ１を回転および軸方向に移動可能に加工台に支持し、
アシストガス５として酸素ガスを噴射させつつレーザ光
を照射し、金属チューブ１に集光させて切断加工を行
う。酸素は酸素アセチレン切断時に発生する酸化反応に
似た反応を引き起こし、切断を促進させる。
ーザ加工方法の実施形態例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、レーザトーチ４の直下に金属チュー
ブ１を回転および軸方向に移動可能に加工台に支持し、
アシストガス５として酸素ガスを噴射させつつレーザ光
を照射し、金属チューブ１に集光させて切断加工を行
う。酸素は酸素アセチレン切断時に発生する酸化反応に
似た反応を引き起こし、切断を促進させる。
【００１３】金属チューブ１内には鉄粉などの高反射粉
末が混入されたグリース２が常時給送されている。レー
ザ加工は、切断パターンにしたがって金属チューブ１を
回転および軸方向へ移動させながら行われる。レーザ光
は金属チューブ１の円筒面を切断し対向する内壁面に向
かって照射するが、グリース２に混入している高反射粉
末よって散乱され、対向する内壁面へは届かない。さら
に、レーザ光による切断によって創製される溶融金属の
ほとんどは、グリース２によって急速に冷却されてその
中にに吸収される。
末が混入されたグリース２が常時給送されている。レー
ザ加工は、切断パターンにしたがって金属チューブ１を
回転および軸方向へ移動させながら行われる。レーザ光
は金属チューブ１の円筒面を切断し対向する内壁面に向
かって照射するが、グリース２に混入している高反射粉
末よって散乱され、対向する内壁面へは届かない。さら
に、レーザ光による切断によって創製される溶融金属の
ほとんどは、グリース２によって急速に冷却されてその
中にに吸収される。
【００１４】したがって、レーザ加工後は内壁面に付着
したグリースを洗浄するのみで、内壁面の溶融物を除去
する作業を必要としないか、仮に溶融物が付着したとし
ても僅かであり、短時間で処理できる。次に、本発明の
レーザ加工方法を実施するためのレーザ加工装置の実施
形態例について図２に基づいて説明する。
したグリースを洗浄するのみで、内壁面の溶融物を除去
する作業を必要としないか、仮に溶融物が付着したとし
ても僅かであり、短時間で処理できる。次に、本発明の
レーザ加工方法を実施するためのレーザ加工装置の実施
形態例について図２に基づいて説明する。
【００１５】このレーザ加工装置は、レーザ光を照射す
るレーザ機本体と、レーザトーチ４の直下に金属チュー
ブ１を把持して回転および軸線方向に移動させる加工台
１０と、切断パターンに基づいて加工台１０へ指令する
ＮＣ制御装置２０とから構成されている。
るレーザ機本体と、レーザトーチ４の直下に金属チュー
ブ１を把持して回転および軸線方向に移動させる加工台
１０と、切断パターンに基づいて加工台１０へ指令する
ＮＣ制御装置２０とから構成されている。
【００１６】レーザ発振器１１はＹＡＧレーザ（１０６
４ｎｍ）でレーザ光は反射鏡１２を介して集光レンズ３
に入射され、金属チューブ１の表面に焦点が結ばれるよ
うに設定される。レーザトーチ４の下端にはノズル１３
が付設されており、酸素などのアシストガス５がレーザ
光軸と同軸上にガスの流線中心が重なるように高圧力で
噴射するように構成されている。
４ｎｍ）でレーザ光は反射鏡１２を介して集光レンズ３
に入射され、金属チューブ１の表面に焦点が結ばれるよ
うに設定される。レーザトーチ４の下端にはノズル１３
が付設されており、酸素などのアシストガス５がレーザ
光軸と同軸上にガスの流線中心が重なるように高圧力で
噴射するように構成されている。
【００１７】加工台１０は、金属チューブ１の両端を把
持して水平状態に保持する把持具１５と、金属チューブ
１を回転させる回転装置１７と、軸線方向へ移動させる
移動装置１８とを備え、さらに、金属チューブ１内へ高
反射粉末が混入されたグリース２を供給するグリース供
給装置１６が設けられている。
持して水平状態に保持する把持具１５と、金属チューブ
１を回転させる回転装置１７と、軸線方向へ移動させる
移動装置１８とを備え、さらに、金属チューブ１内へ高
反射粉末が混入されたグリース２を供給するグリース供
給装置１６が設けられている。
【００１８】レーザ加工する場合は、金属チューブ１を
把持具１５に取り付け、グリース供給装置１６を作動さ
せてグリース２を金属チューブ１内へ供給し、ＮＣ制御
装置２０を作動させ、金属チューブ１を加工開始点に位
置させる。そして、レーザ加工は、レーザ発振器１１を
作動させてレーザ光を照射させるとともにアシストガス
５をレーザトーチ５へ圧送し、同時にＮＣ制御装置２０
からの指令に基づいて、回転装置１７および移動装置１
８のモータを駆動して行う。また、グリース供給装置１
６を連続して作動させ、グリース２を金属チューブ１内
へ給送する。
把持具１５に取り付け、グリース供給装置１６を作動さ
せてグリース２を金属チューブ１内へ供給し、ＮＣ制御
装置２０を作動させ、金属チューブ１を加工開始点に位
置させる。そして、レーザ加工は、レーザ発振器１１を
作動させてレーザ光を照射させるとともにアシストガス
５をレーザトーチ５へ圧送し、同時にＮＣ制御装置２０
からの指令に基づいて、回転装置１７および移動装置１
８のモータを駆動して行う。また、グリース供給装置１
６を連続して作動させ、グリース２を金属チューブ１内
へ給送する。
【００１９】金属チューブ１の円筒面は切削パターンに
したがって回転および軸線方向に移動しながら切削され
る。このとき、レーザ光は金属チューブ１の円筒面を貫
通し、対向する内壁面へ向かって照射するが、グリース
２内の高反射粉末によって散乱することになる。また、
レーザ光による切断によって創製される溶融金属のほと
んどは、グリース２によって急速に冷却されその中に吸
収される。
したがって回転および軸線方向に移動しながら切削され
る。このとき、レーザ光は金属チューブ１の円筒面を貫
通し、対向する内壁面へ向かって照射するが、グリース
２内の高反射粉末によって散乱することになる。また、
レーザ光による切断によって創製される溶融金属のほと
んどは、グリース２によって急速に冷却されその中に吸
収される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属チュ
ーブのレーザ加工方法は、金属チューブ内へ金属などの
高反射粉末が混入されたグリースを給送しながらレーザ
加工を行うようにして、レーザ光の集光点に対向する内
壁面を保護するとともに、切断によって創製される溶融
金属の内壁面への付着を防止するので、高品質の加工が
簡素な手段ででき、後加工を大幅に短縮することができ
る。また、従来のマンドレルによる場合のように、複雑
な機構を必要とせず、金属チューブの内径や長さに応じ
て機材を多種用意する必要もない。
ーブのレーザ加工方法は、金属チューブ内へ金属などの
高反射粉末が混入されたグリースを給送しながらレーザ
加工を行うようにして、レーザ光の集光点に対向する内
壁面を保護するとともに、切断によって創製される溶融
金属の内壁面への付着を防止するので、高品質の加工が
簡素な手段ででき、後加工を大幅に短縮することができ
る。また、従来のマンドレルによる場合のように、複雑
な機構を必要とせず、金属チューブの内径や長さに応じ
て機材を多種用意する必要もない。
【図１】本発明の金属チューブのレーザ加工方法の一実
施形態例の構成を示す説明図である。
施形態例の構成を示す説明図である。
【図２】同 本発明の方法を実施するためのレーザ加工
装置の実施形態例を示す構成図である。
装置の実施形態例を示す構成図である。
【図３】（ａ）は従来の金属チューブのレーザ加工方法
を示す説明図で、（ｂ）は金属チューブ部分の斜視図で
ある。
を示す説明図で、（ｂ）は金属チューブ部分の斜視図で
ある。
１…金属チューブ ２…グリース ３…集光レンズ ４…レーザトーチ ５…アシストガス ８…集光点 １０…加工台 １１…レーザ発振器 １２…反射鏡 １３…ノズル １５…把持具 １６…グリース供給装置 １７…回転装置 １８…軸線移動装置 ２０…ＮＣ制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】ステントなど金属チューブの円筒面をレー
ザ光で貫通切削するレーザ加工方法において、金属チュ
ーブ内へ金属などの高反射粉末が混入されたグリースを
給送しながらレーザ加工を行うようにしたことを特徴と
する金属チューブのレーザ加工方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の金属チューブのレーザ加
工方法を実施するため、アシストガスを噴射するノズル
を備えたレーザトーチの直下に金属チューブを把持して
ＮＣ制御装置からの指令によって回転および軸線方向に
移動する加工台を設け、該加工台に金属チューブ内へ高
反射粉末が混入されたグリースを給送するグリース供給
装置を付設したことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031771A JP2001219286A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 金属チューブのレーザ加工方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031771A JP2001219286A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 金属チューブのレーザ加工方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219286A true JP2001219286A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18556481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000031771A Pending JP2001219286A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 金属チューブのレーザ加工方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001219286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020076379A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置のグリースの監視システムおよび方法 |
| CN114473200A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-13 | 中国航空制造技术研究院 | 一种小直径管路的激光焊接内壁防护系统及焊接方法 |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031771A patent/JP2001219286A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020076379A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置のグリースの監視システムおよび方法 |
| JP7252737B2 (ja) | 2018-11-08 | 2023-04-05 | 株式会社日立製作所 | 風力発電機のグリースの監視システムおよび方法 |
| CN114473200A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-13 | 中国航空制造技术研究院 | 一种小直径管路的激光焊接内壁防护系统及焊接方法 |
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