JP2003528727A - 材料のレーザ処理装置 - Google Patents

材料のレーザ処理装置

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JP2003528727A
JP2003528727A JP2000549411A JP2000549411A JP2003528727A JP 2003528727 A JP2003528727 A JP 2003528727A JP 2000549411 A JP2000549411 A JP 2000549411A JP 2000549411 A JP2000549411 A JP 2000549411A JP 2003528727 A JP2003528727 A JP 2003528727A
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ゲオルギー・ミハイロヴィッチ・アレクセーフ
ミハイル・ティモフェーヴィッチ・ボリソフ
エデュアルド・ボリソヴィッチ・グセフ
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ナウチノ−プロイズヴォドストヴェンナヤ・フィルマ・“エムゲーエム”
オプシェストヴォ・エス・オグラニチェンノイ・オトヴェトストヴェンノスチーユ・“テルモルッチ”
ボリス・ペトロヴィッチ・サルティコフ
クラウス・アペル
ラディスラフ・マラ
ピョートル・ヴォトウパル
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Abstract

(57)【要約】 溶接、半田付け、又は、切断する用途に有用であり、光及びレーザビームを用いたその他の熱処理方法にも有用である。レーザ処理装置は、合焦系を持つレーザ照射源と、被処理材料表面を予備加熱する加熱源であって、楕円反射体を含み、反射体の照射焦点帯に設置した電極を具備する予備加熱源、導光路、合焦系とからなる装置であって、導光路は、一方端が前記レーザ照射源に、他端が合焦系に連結されている。反射体は、レーザビームが透過する入射アパーチャを備えた挿入子からなり、合焦系は、導光路の光軸が電極間を通過する合焦系の光軸と調芯し得るように環状挿入子のアパーチャ内に設けられている。挿入子は、楕円状又は放物線状の反射面としてもよい。合焦系は、アパーチャ角の外側にある反射体の端面に設置してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、光−レーザ処理の技術分野、特に、光及びレーザビームを用いて溶
接、半田付け、又は、切断する装置に関する。本発明は、金属溶接やその他の熱
処理の用途に利用し得る。
【０００２】 レーザ照射源及び予備加熱源を含むレーザ溶接装置は公知である。（注１）
【０００３】 このような装置は予備加熱処理をすることができ、それにより加熱される物体
の表面や内部が不均一に加熱されるのを抑制すると共に、被加熱物体の加熱温度
を高温にすることができる。
【０００４】 特に金属や合金の溶接において高密度放射線エネルギーを持つ超微小サイズの
加熱スポットを形成するのを意図した光−レーザ処理装置も公知である。当該装
置は、光学合焦系を持つレーザ照射源と、照射焦点帯に設置した電極を具備する
楕円反射体を含む、被処理材料を予備加熱する加熱源とからなる。（注２）
【０００５】 本発明による装置により、特にサイズの大きい物品を処理する場合であって、
装置の移動を必要とするときに、それぞれの光軸の位置決めが妨げられることな
く２つの照射源を非常に正確に配置することができる。
【０００６】 本発明による装置は、光学合焦系を持つレーザ照射源と、被処理材料を予備加
熱する加熱源であって、該予備加熱源は楕円状反射体を含み、前記反射体の照射
焦点帯に設置した電極を具備する予備加熱源とからなり、前記反射体に、レーザ
ビームが透過する入射アパーチャを備えた環状挿入子を設けてなる装置であって
、該装置は導光路を備え、前記光学合焦系は、導光路の光軸が電極間を通る前記
光学合焦系の光軸と調芯し得るように前記環状挿入子に設けられており、前記導
光路の一方端が前記レーザ照射源に、他端が前記光学合焦系に連結されているこ
とよりなる。
【０００７】 環状挿入子には、楕円状又は放物線状の反射面が形成されていてもよい。
【０００８】 本発明による材料のレーザ処理装置は、光学合焦系を持つレーザ照射源と、被
処理材料表面を予備加熱する加熱源であって、楕円状反射体と前記反射体の照射
焦点内に設置した電極を具備する予備加熱源とからなる装置であって、該装置は
導光路を備え、前記光学合焦系は、前記アパーチャ角の外側にある前記反射体の
端面に設けられており、前記導光路の一方端はレーザ照射源に連結すると共に、
他端は前記光学合焦系に連結している。
【０００９】 材料のレーザ処理装置に導光路を備えていることから、その装置寸法を小さく
することができ、２つの照射源についてそれぞれの光軸について相互の位置決め
を妨げることなく、固定した被処理材料に対して構造を配置することができる。
前記光学合焦系により、光及びレーザビームを作動焦点上に最も正確に合焦させ
ることができ、装置の効率を向上させることができる。
【００１０】 本発明による材料のレーザ処理装置は、楕円状反射鏡１からなり、反射鏡１は
、その照射焦点帯に設置した電極２及び３を内部に有する。レーザ照射源４は、
反射鏡１の外部に設けられている。上記装置は、導光路５と合焦系６とを備えて
いる。導光路５の一方の端はレーザ照射源４に連結していると共に、他方の端は
合焦系６に連結している。
【００１１】 合焦系６を配置するために、ハウジング７と反射鏡１にアパーチャを形成して
、そのアパーチャに環状挿入子８を嵌装し、さらに該合焦系６をその中に配置す
る。導光路５の光軸は、合焦系６の光軸と一致しうるように設定されている。環
状挿入子８は、楕円又は放物線状の反射面を備えていてもよい。
【００１２】 材料のレーザ処理装置についてのもう一つの実施の形態では、光学合焦系６は
、アパーチャ角の外側にある反射鏡１の端面に設置されている。
【００１３】 上記の材料のレーザ処理装置は、以下の通りに機能する。 被処理材料が反射鏡１の動作焦点に配置して電源を入れると、電極２及び３の
間にアークが生じ、レーザ４の生成が励起されて、それにより動作モードに入る
。レーザ４の照射は、導光路５、環状挿入子８のアパーチャ上に設けられた合焦
系６を通り、反射鏡１の光軸に交差し、反射鏡１の壁で反射され、かくて反射鏡
１の作動焦点で合焦する。２つの照射源の反射ビームは、この点で重ね合わされ
て被処理材料上に高密度の加熱スポットを形成する。
【００１４】 他の実施の形態における装置では、合焦系６は、反射鏡１の端面から隔てた側
であって、アパーチャ角の外側に設置されている。この場合、レーザビームは、
反射体の作動焦点で直接合焦する。材料の処理プロセスの間、加熱スポットを導
光路５による空間的な経路で所望の位置へ移動させることができる。
【００１５】 本発明による、材料のレーザ処理装置により、２つの照射源の反射ビームを重
ね合わせて、被処理材料上に高密度の加熱スポットを形成することができる。光
とレーザビームとが一つの作動焦点上で合わされる際、最初の予備加熱時に被処
理材料は光ビームにより捕えられ、次いで、レーザビームにより集中した迅速な
加熱と深部への拡散を達成できる。
【００１６】 上記装置は、その寸法を減らしており、２つのレーザ源及び光源について光軸
の相互の位置決めを妨げることなく被処理材料に関する任意の位置に配置するこ
とができる。
【００１７】 参照文献 注１：ドイツ特許公報第ＯＳ3,600,452号(1986) 注２：ロシア特許公報第2,067,040号(1994)
【図面の簡単な説明】
【図１】 照射焦点の反対側に配置した合焦系付き装置を示している。
【図２】 アパーチャ角の外側にある反射体の端面に配置した合焦系付き装
置を示している
【符号の説明】
１ 反射鏡 ６ 合焦系 ２、３ 電極 ７ ハウジング ４ レーザ照射源 ８ 環状挿入子 ５ 導光路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 ボリス・ペトロヴィッチ・サルティコフ ロシア113208モスクワ、ウーリツァ・チェ ルタノフスカヤ、ドーム１アー、コルプス １、クヴァルティーラ73 (71)出願人 クラウス・アペル ドイツ連邦共和国デー−15366ビルケンシ ュタイン、アーエム・フリース30番 (71)出願人 ラディスラフ・マラ チェッコ、プラハ−５、ドミノワ2463番 (71)出願人 ピョートル・ヴォトウパル チェッコ、プラハ−２、ウーリチェ・ビノ グラドスカ６番 (72)発明者 ゲオルギー・ミハイロヴィッチ・アレクセ ーフ ロシア109432モスクワ、ウーリツァ・トロ フィモワ、ドーム32、コルプス１、クヴァ ルティーラ191 (72)発明者 ミハイル・ティモフェーヴィッチ・ボリソ フ ロシア119435モスクワ、ウーリツァ・マラ ヤ・ピロゴフスカヤ、ドーム25、クヴァル ティーラ47 (72)発明者 エデュアルド・ボリソヴィッチ・グセフ ロシア119261モスクワ、ウーリツァ・パン フェローワ、ドーム７、コルプス２、クヴ ァルティーラ101 Ｆターム(参考） 4E068 AJ03 CB09 CD01 CD15 CK01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学合焦系を持つレーザ照射源と、被処理材料表面を予備加
    熱する加熱源であって、該予備加熱源は楕円状反射体からなり、前記反射体の照
    射焦点帯に設置された電極を具備する予備加熱源とを備えた装置であって、該装
    置は、一方端が前記レーザ照射源に、他端が前記光学合焦系に連結されている導
    光路を備えていることよりなる材料のレーザ処理装置。
  2. 【請求項２】 前記反射体は、レーザビームが通過する入射アパーチャを備
    えた挿入子からなり、前記合焦系は、前記導光路の光軸が前記電極間を通過する
    前記光学合焦系の光軸と調芯し得るように前記環状挿入子のアパーチャ内に設け
    られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記環状挿入子には楕円状の反射面が形成されていることを
    特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記環状挿入子には放物線状の反射面が形成されていること
    を特徴とする請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記合焦系がアパーチャ角の外側にある前記反射体の端面に
    設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
JP2000549411A 1998-05-15 1999-05-05 材料のレーザ処理装置 Pending JP2003528727A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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RU98108997/02A RU2135338C1 (ru) 1998-05-15 1998-05-15 Устройство для лазерной обработки материалов
RU98108997 1998-05-15
PCT/RU1999/000151 WO1999059758A2 (fr) 1998-05-15 1999-05-05 Dispositif pour l'usinage laser de materiaux

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EP (1) EP0997222A4 (ja)
JP (1) JP2003528727A (ja)
KR (1) KR20010021906A (ja)
RU (1) RU2135338C1 (ja)
WO (1) WO1999059758A2 (ja)

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