JP2004122173A - Laser microjet working apparatus - Google Patents

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JP2004122173A
JP2004122173A JP2002289350A JP2002289350A JP2004122173A JP 2004122173 A JP2004122173 A JP 2004122173A JP 2002289350 A JP2002289350 A JP 2002289350A JP 2002289350 A JP2002289350 A JP 2002289350A JP 2004122173 A JP2004122173 A JP 2004122173A
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Japan
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laser
liquid
microjet
water
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JP2002289350A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuki Nishiwaki
西脇 靖樹
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Nippon Sharyo Ltd
Original Assignee
Nippon Sharyo Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working 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
    • B23K26/146Working 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 the fluid stream containing a liquid

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser microjet working apparatus in which the intrusion of droplets into a liquid beam is prevented. <P>SOLUTION: A laser beam from a beam source is converged on a nozzle, and the laser beam is made to reach the surface to be worked through the inside of a liquid beam injected from the nozzle. As for a nozzle block 10 provided with the nozzle 24, in the bottom face on which an injection port 27a through which the liquid beam is injected, a tilted face 27b tilted downward from the injection port 27a toward the peripheral parts thereof is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧で噴射されるウォータジェット等の液体ビームを導波路とし、その導波路内を通したレーザ光を被加工材に当てることにより、その被加工材を切断加工するレーザマイクロジェット加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来この種のレーザマイクロジェット加工装置としては、例えば特表平10−500903号公報に記載されたようなものがある。これはノズルに液体流路を形成し、その液体流路を通して供給した高圧の液体をノズルから液体ビームとして噴射させると共に、ノズルの中心軸上にあるガラス板の外側に配置された収束レンズを通してレーザ光を液体ビームの中に入射させることにより、液体ビーム内を通してレーザ光を被加工材に当てて加工するものである。
【0003】
こうしたレーザマイクロジェット加工装置では、図3に示すように液体ビームとなるウォータジェット50をレーザ光60の導波路として利用し、被加工材70表面にレーザ光60を到達させるものであり、レーザ光60が光ファイバのように水と空気との屈折率の違いによって水の界面にて全反射しながら被加工材70表面まで進行する。被加工材70を切断するエネルギはレーザ光60から供給され、ウォータジェット50は、最大圧力500barの導波路として働き、その後は加工中の材料冷却と除去材料を洗い流す役割を果たすことになる。なお、液体ビームは、水の他にもシリコンオイルなどによるものでもよい。
【0004】
ウォータジェット50は、例えば最小径のものでは50μmにもなる極めて細い流線である。従って、レーザマイクロジェット加工装置は、薄い材料を高精度、高品質で切断することに適しており、例えば300μm厚のSiウェハのダイシングや、肉厚0.05〜0.11mmで外径1.5〜1.7mmの小径なステンレスチューブに複雑な切り込みを入れるステントの加工などに使用される。
【0005】
そして、ウォータジェット50の安定長さ(見掛け上の焦点深さ)はノズル径によって異なるが、例えば100μmの径の場合に約100mmに達する。従って、その距離の間でレーザ加工が可能になるため、被加工材70が波打って高さが変動するものや加工深さの大きいものでも加工距離が長いため適切な加工を行うことができる。例えば、金型の加工において深孔をあけるような場合に適している。
【0006】
そしてまたレーザマイクロジェット加工装置は、液体ビームを導波路とすることによってレーザ光による熱損傷を冷却効果によって防ぎ、ウェハがごく限定された素子にしか適用されなかった問題を解決し、体内の管状器官の内腔に挿入されるステントに対しても熱による酸化を回避することができるようになった。
【0007】
【特許文献1】
特表平10−500903号公報(第12−14頁、図2)
【特許文献2】
特開2000−334590号公報(図1)
【非特許文献1】
社団法人日本溶接協会誌「溶接技術」(Vol.48,No11,P92−96(2000))
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のレーザマイクロジェット加工装置は、ウォータジェット50を利用することによってレーザ光60による熱損傷を抑えた精密加工が可能なものでありながら、その機能を損なう構造を有していた。すなわち、ウォータジェット50となって勢い良く噴射された水は、被加工材70を跳ね返ってノズル側に付着し、それが水滴となって流れ、噴射しているウォータジェット50に吸収されることによって加工精度を決定する流線の径を大きしてしまっていた。図4は、そうした従来のレーザマイクロジェット加工装置における問題部分を示した図である。
【0009】
ノズルブロック80は、矢印で示すように流入した水がダイヤモンドチップ81の微少孔を通ることにより、柱状のウォータジェット50となって噴射口82から噴射され、ダイヤモンドチップ81の微少孔で収束したレーザ光60を、ウォータジェット50を導波路として被加工材70表面に到達させるものである。そして、こうしたノズルブロック80では、前述した問題原因が噴射口82の周りの形状が下方に傾斜した漏斗状になっていることにあった。
【0010】
被加工材70に勢い良くウォータジェット50が当たると、水は跳ね返り、また湿気の多い雰囲気の中で加工が行われているので、図示するようにノズルブロック80に水滴90が着き、それが斜面を流れ、噴射されるウォータジェット50に吸収される。ウォータジェット50は100μm程の極めて細い流線であるため、自然にできた水滴100はウォータジェット50に多量の水を部分的に加えることになる。これによってウォータジェット50は瞬間的に太くなってしまい、加工精度を大きく狂わしてしまう。例えばSiウェハでは100μmの加工寸法に対して±5μm程の誤差しか許されず、水滴による加工精度への影響は大きいといえる。
【0011】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、液体ビームへの液滴の混入を防止したレーザマイクロジェット加工装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザマイクロジェット加工装置は、ビーム源からのレーザ光をノズルに収束させ、そのノズルから噴射される液体ビーム内を通して被加工表面にレーザ光を到達させるものであって、前記ノズルを備えたノズルブロックは、液体ビームが噴射される噴射口の形成された底面が、当該噴射口から周辺部に向かって下向き傾斜した傾斜面の形成されたものであることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、加工の際に液体ビームが被加工材に跳ね返ったり、湿気の多い雰囲気によってノズルカバーの底面に水滴が生じても、傾斜面にできた液滴は液体ビームが噴射される噴射口から離れる方向に流れるため、噴射される液体ビームへの液滴混入を防ぐことができ、その結果、レーザ光の導波路を常に一定径に保つことによって精度の高い加工を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るレーザマイクロジェット加工装置の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図1は、レーザマイクロジェット加工装置について概略の構成を示した図である。
【0015】
レーザマイクロジェット加工装置1は、ビーム源として1.064μmの波長を有するレーザービーム3を送出する100W出力のND:YAGレーザー発振器2を備えている。レーザービーム3は、フォーカスユニット4によって数100μmの心直径を有するビームガイド5に結合されるようになっており、そのビームガイド5の心直径は供給すべきビーム出力に相応して選択できるようになっている。レーザー発振器2のレーザ光は光ファイバからなるビームガイド5を通して送られ、コリメータ6によって平行光線束7とされ、その平行光線束7がフォーカスレンズ8によって収束される。
【0016】
そうしてノズルブロック10に収束して送られたレーザ光は、そこから噴射される液体ビーム11を導波路として被加工材12に照射され、不図示のXYテーブル上に配置された被加工材12に所定の加工が施される。被加工材12の下には噴射された液体を受ける容器13が設置されており、そこに収容された液体は導管14を流れてフィルタ15により浄化され、タンク16へと回収される。その後タンク16内の液体はポンプ17によって吸い上げられ、導管9を介して再びノズルブロック10へと圧送される。導管9はリリーフ弁18を介してタンク16に接続され、ノズルブロック10へと圧送される液体の圧力調整が行われている。
【0017】
続いて、ノズルブロック10について図2を参照しながら説明する。ノズルブロック10は、ボディ21に対して圧力チャンバ22が下からはめ込まれ、その圧力チャンバ22内に耐圧ガラス23及びノズル24が装填されている。ボディ21の外側面には不図示の液体供給ポートが形成され、内周面側に形成された環状溝31に連通している。圧力チャンバ22には中心孔22aが上下に貫き、外側から中心孔22aに貫通した横孔の液体供給孔32,32…が環状溝31に重なる高さで複数形成されている。
【0018】
耐圧ガラス23とノズル24とは中心孔22a内に上下に配置され、液体供給孔32,32…の位置にできた両者の隙間が液体供給空間33として構成されている。圧力チャンバ22にはメスネジブロック25が取り付けられ、それに螺設されたノズル押え26がノズル24に対して下から突き当てられている。ノズル押え26のねじ込み量を調節することによってノズル24の位置を上下させることができ、耐圧ガラス23との隙間からなる液体供給空間33の容積が変えられるようになっている。
【0019】
圧力チャンバ22は外周に雄ネジが切られ、底部にはめ込み可能なノズルカバー27が図示するように螺設されている。ノズルカバー27にはその中心に噴射口27aが形成され、特に本実施形態の場合、噴射口27aから周辺部に向かって下向き傾斜した傾斜面27bが形成されている。
【0020】
ノズルブロック10は、レーザ光が上下方向に通過できる光路と、そのレーザ光の導波路となる液体を噴射させる流路とが重なるように形成されている。ボディ21には、すり鉢状に大きく開いた開口が形成され、更にその中に開口した圧力チャンバ22の中心孔22aの入口もすり鉢状に形成されている。こうしてノズルブロック10の入口が円錐形をしているのは、フォーカスレンズ25によって収束するレーザ光の入力を可能とするためである。
【0021】
中心孔22a内には、入口開口の下に反射防止コーティングされた耐圧ガラス23が配置されており、レーザ光は、フォーカスレンズ25(図1参照)によってこの耐圧ガラス23を通過して収束する。一方、図1に示すタンク16内からポンプ17によってノズルブロック10へと圧送された液体(本実施形態では「水」を使用する)は、環状溝31から液体供給孔32,32…を通って耐圧ガラス23によって閉じられた液体供給空間33に送り込まれる。
【0022】
液体供給孔32,32…を通って各方向から液体供給空間33に流入した水は、ノズル通路24aの入口にはめ込まれたダイヤモンドチップ28の微少孔を通って細い水流、すなわちウォータジェットとなる。そしてウォータジェットは、連通したノズル押え26の通路26aを通り、ノズルカバー27に開設された噴射口27aから噴射される。耐圧ガラス23を通過してダイヤモンドチップ28の微少孔内に収束したレーザ光は、そのウォータジェットをレーザ光の導波路として、図3に示すように水と空気との屈折率の違いによって水の界面にて全反射しながら進行して被加工材12の表面に到達する。
【0023】
レーザマイクロジェット加工装置1による加工の際、ウォータジェットが被加工材12に跳ね返ったり、湿気の多い雰囲気によってノズルカバー27の底面に水滴が生じる。しかし本実施形態では、傾斜面27bにできた水滴はウォータジェットが噴射される噴射口27aから離れるよう矢印で示す向きに流れ落ちる。従って、噴射されるウォータジェットに水滴が吸収されてしまうことはなく、レーザ光の導波路を常に一定径に保つことができ、精度の高い加工を行うことができる。
【0024】
ところでこの点に関し、特許文献1に示したレーザマイクロジェット加工装置1では、噴射口が形成されたノズルブロック10の底面が平らになっているため、中心が下向きになって傾斜しているものに比べ水滴がウォータジェットに流れ込んで吸収されるという状態は起こりにくい。しかし、レーザマイクロジェット加工装置1の場合、勢い良く噴射されるウォータジェットの周りが負圧になり、自重で流れ込まなくても近くにできた水滴が引き込まれて加工径を狂わせてしまう。従って、本実施形態のように噴射口27aの周りを外側に向けて傾斜させる傾斜面27bとすることによって、確実に水滴の影響を防ぐことができる。
【0025】
また、本実施形態のレーザマイクロジェット加工装置1は、ノズルブロック10からノズル24を交換可能とし、ノズル押え27によってノズル24の高さを調節できるようになっている。従って、ノズル24の交換によって簡単にウォータジェットの径を変えることができ、また耐圧ガラス23とノズル24との間にできた液体供給空間33は、理論的にはその高さがノズル通路24aの横断面の半分を有するようにすればよいが、ノズル押え27によってノズル24の変更に対する液体供給空間33の高さを簡単に調整することができる。
【0026】
以上、レーザマイクロジェット加工装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、ノズルブロックの底面に形成する傾斜面は、円錐形の他に碗形であってもよい。
【0027】
【発明の効果】
本発明は、ビーム源からのレーザ光をノズルに収束させ、そのノズルから噴射される液体ビーム内を通して被加工表面にレーザ光を到達させるものであって、ノズルを備えたノズルブロックの底面を噴射口から周辺部に向かって下向き傾斜した傾斜面としたので、液体ビームへの液滴の混入を防止したレーザマイクロジェット加工装置を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザマイクロジェット加工装置の一実施形態を示した構成図である。
【図2】ノズルブロックを示した断面図である。
【図3】液体ビームによりレーザ光が導かれる状態を示した概念図である。
【図4】従来のレーザマイクロジェット加工装置における加工ヘッドを示した図である。
【符号の説明】
1  レーザマイクロジェット加工装置
10 ノズルブロック
23 耐圧ガラス
24 ノズル
26 ノズル押え
27 ノズルカバー
27a 噴射口
27b 傾斜面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses laser microjet machining that uses a liquid beam such as a water jet injected at a high pressure as a waveguide, and applies a laser beam that passes through the waveguide to the workpiece to cut the workpiece. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of laser microjet machining apparatus, for example, there is one as described in JP-T-10-500903. This forms a liquid flow path in the nozzle, and a high-pressure liquid supplied through the liquid flow path is ejected from the nozzle as a liquid beam, and a laser is passed through a converging lens arranged outside the glass plate on the central axis of the nozzle. By making light enter the liquid beam, the laser beam is applied to the workpiece through the liquid beam and processed.
[0003]
In such a laser microjet machining apparatus, as shown in FIG. 3, a water jet 50, which is a liquid beam, is used as a waveguide of the laser beam 60, and the laser beam 60 reaches the surface of the workpiece 70. 60 progresses to the surface of the workpiece 70 while being totally reflected at the interface of water due to the difference in refractive index between water and air like an optical fiber. The energy for cutting the workpiece 70 is supplied from the laser beam 60, and the water jet 50 acts as a waveguide with a maximum pressure of 500 bar, and then plays a role of washing the material cooled and the removed material during processing. The liquid beam may be made of silicon oil or the like in addition to water.
[0004]
The water jet 50 is a very thin streamline having a minimum diameter of 50 μm, for example. Therefore, the laser microjet machining apparatus is suitable for cutting a thin material with high accuracy and high quality. For example, dicing of a 300 μm thick Si wafer or a wall thickness of 0.05 to 0.11 mm with an outer diameter of 1. It is used for the processing of stents that make complicated cuts in stainless steel tubes with a small diameter of 5 to 1.7 mm.
[0005]
The stable length (apparent depth of focus) of the water jet 50 varies depending on the nozzle diameter, but reaches about 100 mm when the diameter is 100 μm, for example. Therefore, since laser processing is possible between the distances, even if the workpiece 70 is waved and the height varies or the processing depth is large, the processing distance is long, so that appropriate processing can be performed. . For example, it is suitable for a case where a deep hole is made in machining a mold.
[0006]
In addition, the laser microjet processing apparatus uses a liquid beam as a waveguide to prevent thermal damage due to laser light by a cooling effect, solves the problem that the wafer was applied only to a very limited element, and has a tubular shape inside the body. Oxidation due to heat can be avoided even for a stent inserted into the lumen of an organ.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 10-500903 A (pages 12-14, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP 2000-334590 A (FIG. 1)
[Non-Patent Document 1]
Journal of the Japan Welding Association "Welding Technology" (Vol.48, No11, P92-96 (2000))
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional laser microjet machining apparatus has a structure that impairs its function while being able to perform precision machining by using the water jet 50 while suppressing thermal damage due to the laser beam 60. That is, the water jetted vigorously as the water jet 50 bounces off the workpiece 70 and adheres to the nozzle side, flows as water droplets, and is absorbed by the jetting water jet 50. The diameter of the streamline that determines machining accuracy was increased. FIG. 4 is a diagram showing a problem portion in such a conventional laser microjet machining apparatus.
[0009]
The nozzle block 80 is a laser in which the water flowing in as shown by the arrows passes through the minute holes of the diamond tip 81, becomes a columnar water jet 50, is ejected from the ejection port 82, and converges at the minute holes of the diamond tip 81. The light 60 is made to reach the surface of the workpiece 70 using the water jet 50 as a waveguide. In such a nozzle block 80, the cause of the problem described above is that the shape around the injection port 82 is a funnel shape inclined downward.
[0010]
When the water jet 50 strikes the workpiece 70 vigorously, the water rebounds and the processing is performed in a humid atmosphere, so that the water droplet 90 is attached to the nozzle block 80 as shown in the drawing, And is absorbed by the jetted water jet 50. Since the water jet 50 is an extremely thin streamline of about 100 μm, the naturally generated water droplet 100 partially adds a large amount of water to the water jet 50. As a result, the water jet 50 is instantly thickened, and the machining accuracy is greatly upset. For example, in an Si wafer, only an error of about ± 5 μm is allowed for a processing dimension of 100 μm, and it can be said that the influence on processing accuracy by water droplets is great.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser microjet machining apparatus in which droplets are prevented from being mixed into a liquid beam in order to solve such problems.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A laser microjet machining apparatus according to the present invention converges laser light from a beam source onto a nozzle and causes the laser light to reach a surface to be processed through a liquid beam ejected from the nozzle. The nozzle block is characterized in that the bottom surface on which the ejection port from which the liquid beam is ejected is formed has an inclined surface inclined downward from the ejection port toward the periphery.
[0013]
According to the present invention, even when a liquid beam rebounds on a workpiece during processing or a water droplet is generated on the bottom surface of the nozzle cover due to a humid atmosphere, the liquid beam is ejected to the droplet formed on the inclined surface. Since it flows in a direction away from the ejection port, it is possible to prevent liquid droplets from being mixed into the ejected liquid beam. As a result, it is possible to perform highly accurate processing by always keeping the laser light waveguide at a constant diameter. .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a laser microjet machining apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser microjet machining apparatus.
[0015]
The laser microjet machining apparatus 1 includes an ND: YAG laser oscillator 2 having a 100 W output that transmits a laser beam 3 having a wavelength of 1.064 μm as a beam source. The laser beam 3 is coupled by a focus unit 4 to a beam guide 5 having a heart diameter of several hundred μm, and the heart diameter of the beam guide 5 can be selected according to the beam output to be supplied. It has become. Laser light from the laser oscillator 2 is sent through a beam guide 5 made of an optical fiber, and is made into a parallel light beam 7 by a collimator 6, and the parallel light beam 7 is converged by a focus lens 8.
[0016]
The laser beam converged and sent to the nozzle block 10 is irradiated onto the workpiece 12 using the liquid beam 11 ejected therefrom as a waveguide, and the workpiece placed on an XY table (not shown). 12 is subjected to predetermined processing. A container 13 for receiving the jetted liquid is installed under the workpiece 12, and the liquid stored therein flows through the conduit 14, is purified by the filter 15, and is collected in the tank 16. Thereafter, the liquid in the tank 16 is sucked up by the pump 17 and is pumped again to the nozzle block 10 through the conduit 9. The conduit 9 is connected to the tank 16 via a relief valve 18, and the pressure of the liquid fed to the nozzle block 10 is adjusted.
[0017]
Next, the nozzle block 10 will be described with reference to FIG. In the nozzle block 10, a pressure chamber 22 is fitted into a body 21 from below, and a pressure-resistant glass 23 and a nozzle 24 are loaded in the pressure chamber 22. A liquid supply port (not shown) is formed on the outer surface of the body 21 and communicates with an annular groove 31 formed on the inner peripheral surface side. A central hole 22 a penetrates the pressure chamber 22 in the vertical direction, and a plurality of lateral liquid supply holes 32, 32... Penetrating from the outside to the central hole 22 a are formed at a height overlapping the annular groove 31.
[0018]
The pressure-resistant glass 23 and the nozzle 24 are arranged vertically in the center hole 22 a, and a gap between the two formed at the positions of the liquid supply holes 32, 32. A female screw block 25 is attached to the pressure chamber 22, and a nozzle presser 26 screwed thereto is abutted against the nozzle 24 from below. By adjusting the screwing amount of the nozzle holder 26, the position of the nozzle 24 can be moved up and down, and the volume of the liquid supply space 33 formed by the gap with the pressure-resistant glass 23 can be changed.
[0019]
The pressure chamber 22 has a male screw cut on the outer periphery, and a nozzle cover 27 that can be fitted on the bottom is screwed as shown. The nozzle cover 27 is formed with an injection port 27a at the center thereof, and particularly in the case of this embodiment, an inclined surface 27b inclined downward from the injection port 27a toward the peripheral portion is formed.
[0020]
The nozzle block 10 is formed such that an optical path through which laser light can pass in the vertical direction and a flow path for ejecting a liquid serving as a waveguide of the laser light overlap. The body 21 has an opening that is wide open in a mortar shape, and an inlet of the central hole 22a of the pressure chamber 22 that opens therein is also formed in a mortar shape. The reason why the entrance of the nozzle block 10 has a conical shape is to enable the input of laser light converged by the focus lens 25.
[0021]
In the center hole 22a, a pressure-resistant glass 23 coated with an antireflection coating is disposed under the entrance opening, and the laser light is converged through the pressure-resistant glass 23 by a focus lens 25 (see FIG. 1). On the other hand, the liquid pumped from the tank 16 shown in FIG. 1 to the nozzle block 10 by the pump 17 (in this embodiment, “water” is used) passes from the annular groove 31 through the liquid supply holes 32, 32. The liquid is supplied into the liquid supply space 33 closed by the pressure-resistant glass 23.
[0022]
The water flowing into the liquid supply space 33 from each direction through the liquid supply holes 32, 32... Becomes a thin water flow, that is, a water jet, through a minute hole of the diamond tip 28 fitted in the inlet of the nozzle passage 24a. The water jet passes through the passage 26 a of the nozzle presser 26 communicated with the water jet and is jetted from the jet port 27 a opened in the nozzle cover 27. The laser light that has passed through the pressure-resistant glass 23 and has converged in the minute hole of the diamond tip 28 has the water jet as a waveguide of the laser light, and the water is reflected by the difference in refractive index between water and air as shown in FIG. It proceeds while being totally reflected at the interface and reaches the surface of the workpiece 12.
[0023]
During processing by the laser microjet processing apparatus 1, the water jet rebounds on the workpiece 12, or water droplets are generated on the bottom surface of the nozzle cover 27 due to a humid atmosphere. However, in the present embodiment, the water droplets formed on the inclined surface 27b flow down in the direction indicated by the arrow so as to leave the injection port 27a from which the water jet is injected. Therefore, water droplets are not absorbed by the jetted water jet, the laser light waveguide can always be maintained at a constant diameter, and highly accurate processing can be performed.
[0024]
By the way, regarding this point, in the laser microjet machining apparatus 1 shown in Patent Document 1, since the bottom surface of the nozzle block 10 in which the injection port is formed is flat, the center is inclined downward. In comparison, it is unlikely that water droplets flow into the water jet and are absorbed. However, in the case of the laser microjet machining apparatus 1, the pressure around the water jet jetted vigorously becomes negative pressure, and even if it does not flow by its own weight, water droplets formed nearby are drawn and the machining diameter is distorted. Therefore, by using the inclined surface 27b that inclines the periphery of the injection port 27a outward as in the present embodiment, the influence of water droplets can be reliably prevented.
[0025]
In the laser microjet machining apparatus 1 of the present embodiment, the nozzle 24 can be exchanged from the nozzle block 10, and the height of the nozzle 24 can be adjusted by the nozzle presser 27. Accordingly, the diameter of the water jet can be easily changed by replacing the nozzle 24, and the liquid supply space 33 formed between the pressure-resistant glass 23 and the nozzle 24 theoretically has a height of the nozzle passage 24a. The height of the liquid supply space 33 with respect to the change of the nozzle 24 can be easily adjusted by the nozzle presser 27 although the half of the cross section may be provided.
[0026]
Although one embodiment of the laser microjet machining apparatus has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the inclined surface formed on the bottom surface of the nozzle block may have a bowl shape in addition to the conical shape.
[0027]
【The invention's effect】
The present invention converges laser light from a beam source onto a nozzle and causes the laser light to reach the surface to be processed through a liquid beam ejected from the nozzle, and ejects the bottom surface of a nozzle block provided with the nozzle. Since the inclined surface is inclined downward from the mouth toward the peripheral portion, it is possible to provide a laser microjet machining apparatus that prevents liquid droplets from being mixed into the liquid beam.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a laser microjet machining apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a nozzle block.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which laser light is guided by a liquid beam.
FIG. 4 is a view showing a machining head in a conventional laser microjet machining apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser micro jet processing apparatus 10 Nozzle block 23 Pressure-resistant glass 24 Nozzle 26 Nozzle retainer 27 Nozzle cover 27a Injecting port 27b Inclined surface

Claims (1)

ビーム源からのレーザ光をノズルに収束させ、そのノズルから噴射される液体ビーム内を通して被加工表面にレーザ光を到達させるレーザマイクロジェット加工装置において、
前記ノズルを備えたノズルブロックは、液体ビームが噴射される噴射口の形成された底面が、当該噴射口から周辺部に向かって下向き傾斜した傾斜面の形成されたものであることを特徴とするレーザマイクロジェット加工装置。
In a laser microjet machining apparatus that converges a laser beam from a beam source on a nozzle, and reaches the workpiece surface through a liquid beam ejected from the nozzle,
The nozzle block provided with the nozzle is characterized in that a bottom surface on which an ejection port for ejecting a liquid beam is formed has an inclined surface inclined downward from the ejection port toward the periphery. Laser microjet processing equipment.
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