JP2005046849A

JP2005046849A - レーザ加工方法およびレーザ加工装置

Info

Publication number: JP2005046849A
Application number: JP2003203176A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Fujitsuka; 尚宏藤塚; Hiroshi Ueno; 博司上野; Takashi Kawade; 高司川出
Original assignee: Shin Nippon Koki KK
Current assignee: Shin Nippon Koki KK
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: JP4194897B2

Abstract

【課題】開先加工等、加工面に対してレーザを斜めに照射して加工を行う場合でも、切断面の品質を良好に確保できるようにする。
【解決手段】第１ノズル２４（アシストガス噴射ノズル）からレーザビームＬを鋼板１に対して斜めに照射するとともにその光軸に沿ってアシストガスＧ１を噴射させるレーザ加工装置。この装置には、鋼板１上であってアシストガスＧ１の吹き付け位置よりも後側の部分（レーザビームＬが傾いた側にずれた位置）に対して、その部分よりさらに後側から斜め方向にサポートガスＧ２を吹き付ける第２ノズル２９（ガス流形成用ノズル）が設けられている。サポートガスＧ２としては、アシストガスＧ１よりも燃焼性に劣るガスが噴射される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開先加工等、ワークに対してレーザ光を斜め方向に照射しながら加工を行うレーザ加工方法およびレーザ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ワーク表面（加工面）に対してレーザビーム（レーザ光）を照射するとともに酸素等のアシストガスを加工面に吹き付けながら鋼板等のワークを切断するレーザ加工技術が知られている。
【０００３】
レーザ加工では、加工面に対してレーザビームを垂直に照射し、その光軸に沿ってアシストガスを噴射させながら加工を行うのが一般的であるが、例えば、鋼板の端部を予め斜めに切断して溶接用の開先面を形成する場合には、図９に示すように、ノズル５０からワーク５１の表面（加工面）に対してレーザビームＬを斜めに照射するとともに、このレーザビームＬに沿ってアシストガスＧを噴射しながら加工を進めることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、加工面に対してレーザビームを斜めに照射して作業を行う場合には、レーザビームを加工面に対して垂直に照射して加工を行う場合に比べて切断面の品質を確保するのが難しいという問題がある。
【０００５】
詳しくは、上記のような切断作業では、図９に示すように、切断面に楔形の部分（符号５３で示す部分）が形成されるが、この部分は先端部分が細く溶け易いためドロスとなって切断溝５２に付着し易く、しかも、切断面が斜めのため、切断溝が垂直な場合に比べてドロスが排出され難い。特に、アシストガスＧが斜めに噴射されてガス流がその傾き側の切断面（開先面５２ａ）とは反対側に偏り易くなっているため開先面５２ａにはアシストガスＧが効果的には作用しておらず、そのため開先面５２ａに付着したドロスが排出され難くなっている。従って、切断溝が垂直な場合に比べて切断溝５２内にドロスが溜まり易く、その結果、切断溝５２内に熱がこもってバーニング現象が発生し、ドロスの付着と相俟って切断面の品質を低下させることとなっている。
【０００６】
なお、ドロスの排出効果を高めるべくアシストガスＧの圧力を高めることも考えられる。しかし、切断速度を高めるべくアシストガスＧとして酸素を用いるような場合、単にアシストガスＧの圧力を上げるだけでは、切断溝５２に大量の酸素が導入されることとなり、酸素の過剰供給によってバーニング現象を誘発する虞れがある。従って、リスクが大きく最善策とは言えない。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、加工面に対してレーザを斜めに照射して加工を行う場合でも、切断面の品質を良好に確保できるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、加工面上で切断方向と直交する方向にレーザ光を傾けた状態で該レーザ光を前記加工面に照射するとともにこのレーザ光に沿ってアシストガスを噴射させて加工を行うレーザ加工方法において、前記アシストガスの吹き付け位置を境としてレーザ光が傾いている側から前記アシストガスの吹き付け位置に向って前記加工面に沿って流れるガス流を形成しながら前記レーザ光による加工を行うとともに、このガス流を前記アシストガスよりも燃焼性に劣るガスにより形成するようにしたものである。
【０００９】
この方法によると、加工面に沿って流れるガス流がアシストガスに巻き込まれながら切断溝内に導入され、切断溝のうちレーザ光が傾いた側の切断面に沿って流れることとなる。そのため、レーザ光が傾いた側の切断面に付着したドロスに対して効果的にガス圧が作用することとなり、これによってドロスの排出作用が促進される。そしてその結果、切断溝内にドロスが付着し難くなり、ドロスの付着に起因するバーニング現象の発生が抑制されることとなる。しかも、アシストガスよりも燃焼性に劣るガスによって前記ガス流を形成するので、ドロスの排出効果を高めながらも、燃焼作用を過剰に促進させることがない（すなわち、バーニング現象の発生を回避することができる）。なお、アシストガスおよび前記ガス流を形成するガスの種類は適宜選定可能であるが、例えば、加工を促進させるために前記アシストガスとして酸素を用いる場合には、前記ガス流を形成するためのガスとしてエア又は不活性ガスを用いるのが好ましい。
【００１０】
一方、本発明に係るレーザ加工装置は、加工面に対して斜めに傾けた状態でレーザ光を照射するとともにこのレーザ光に沿ってアシストガスを噴射させるアシストガス噴射ノズルを備えたレーザ加工装置において、前記アシストガスの吹き付け位置を境としてレーザ光が傾いている側から前記アシストガスの吹き付け位置に向って前記加工面に沿って流れるガス流を形成するためのガス流形成用ガスを前記加工面に吹き付けるガス流形成用ノズルが設けられているものである。
【００１１】
この装置によると、ガス流形成用ノズルからガス（ガス流形成用ガス）が噴射されることにより加工面上に上記のようなガス流が形成される。従って、開先加工時にこのガス流形成ノズルからガスを噴射させるようにすれば、レーザ光が傾いた側の切断面に付着したドロスに対して効果的にガス圧が作用することとなり、その結果、切断溝内のドロス排出作用を促進させることが可能となる。
【００１２】
この場合、ガス流形成用ノズルは、前記加工面上における前記アシストガスの吹き付け位置よりも前記レーザ光が傾いている側にずれた位置に対して前記レーザ光が傾いている側と同じ側に傾いた方向で前記ガス流形成用ガスを吹き付けるように構成されているのが好ましい。
【００１３】
このようなガス流形成用ノズルの構成によると、レーザ光が傾いている側からアシストガスの吹き付け位置に向って加工面に沿って流れるガス流を良好に形成することができる。
【００１４】
なお、このレーザ加工装置においては、加工面に対してレーザ光を傾けた状態で照射する第１の傾斜姿勢とこの第１の傾斜姿勢とは反対側に傾く第２の傾斜姿勢とに前記アシストガス噴射ノズルが変位可能に設けられる一方、このアシストガス噴射ノズルのノズル中心軸に対して前記ガス流形成用ノズルが回動変位可能に設けられているのが好ましい。
【００１５】
この構成によると、アシストガス噴射ノズルの向きを変えてレーザ光の照射方向およびアシストガスの噴射方向を変えた場合には、これに応じてガス流形成用ノズルをアシストガス噴射ノズル回りに移動させることにより、常に、レーザ光の傾いた側からガス流形成用ガスを加工面に吹き付けることが可能となる。
【００１６】
また、前記ガス流形成用ノズルとしては一般的なノズルを用いてもよいが、ノズル孔の周囲にフード部を備えたフード付きノズルからなり、前記フード部にガス流形成用ノズルの噴射に伴い外気をフード内に吸込むための開口が設けられているものを用いるのが効率を高める上では好ましい。
【００１７】
この構成によると、ガス流形成用ガスの噴射に伴いその周囲のエアが巻き込まれながら加工面に吹き付けられることとなるため、少ない流量（ノズルに対する流量）でガス流形成用ガスを噴射させながらもより多くのガス（エアを含むガス流形成用ガス）を加工面に吹き付けることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１および図２は本発明に係るレーザ加工装置の外観を示している。これらの図に示すように、レーザ加工装置１０は、図外のレーザ発振器からのレーザビームＬ（レーザ光）を伝送する第１の伝送管１２を有している。第１の伝送管１２は、レーザ加工装置１０のフレーム等に鉛直軸回りに回転可能に支持されており、図外のモータにより駆動されるようになっている。
【００２０】
第１の伝送管１２の下端はＬ字型に屈曲されており、その末端部分には逆Ｌ字型に屈曲して下方に延びる第２の伝送管１５が連結されている。第１の伝送管１２および第２の伝送管１５の各連結分部には筒状連結軸１３，１６が設けられており、図１に示すように第１の伝送管１２の連結軸１３の内部に第２の伝送管１５の連結軸１６が挿入され、これら両軸１３，１６がベアリング１７ａ，１７ｂを介して内外に結合されている。これにより第１の伝送管１２に対して第２の伝送管１５が水平軸回りに回転可能に連結されている。
【００２１】
第２の伝送管１５の前記連結軸１６には、その外周に歯車１６ａが一体に形成されている。また、第１の伝送管１２の下端にはモータ１８が固定され、このモータ１８の出力軸に歯車２０が装着されるとともにこの歯車２０が前記連結軸１６ａに噛合している。つまり、モータ１８の作動により第２の伝送管１５が第１の伝送管１２に対して相対的に回転し、この回転に伴い後記第１ノズル２４から加工面に対して照射されるレーザビームＬおよびアシストガスの方向と角度を変更できるように構成されている。
【００２２】
第２の伝送管１５には集光レンズ２２が内蔵されている。また、第２の伝送管１５においてこの集光レンズ２２よりも下側には加工ヘッドが設けられている。
【００２３】
加工ヘッドは、ノズルホルダ２３とこのホルダ２３の下端に脱着可能に装着されるノズル２４（以下、第１ノズル２４と呼ぶ；アシストガス噴射ノズル）とから構成されており、前記レーザ発振器から出力されるレーザビームＬが前記集光レンズ２２で集光されて前記ノズル２４のノズル孔２４ａ（図３に示す）を介して加工物の微小スポットに照射されるように構成されている。なお、レーザ発振器から出力されるレーザビームＬは、図１に示すように、第１の伝送管１２の下端屈曲部分に配設される反射鏡１４および第２の伝送管１５の上端屈曲部分に配設される反射鏡２１で反射されて前記集光レンズ２２に案内されるようになっている。また、ノズル２４は、ノズル孔形状等により分類される複数種類のノズル２４が選択的に使用可能とされ、加工条件に応じて使い分けられるようになっている。
【００２４】
前記ノズルホルダ２３にはポート２３ａ（図３に示す）が設けられており、図外のアシストガス供給源に通じるガス供給管３４（図３に示す）がこのポート２３ａに接続されている。これにより、加工時には、ノズル孔２４ａを介してレーザビームＬが照射されるとともに、このレーザビームＬに沿って該ビームＬの照射位置にアシストガスが吹き付けられるようになっている。
【００２５】
図示を省略するが、ガス供給管３４の途中部分には電気制御式のレギュレータが介設されており、印加電圧値に応じて加工ヘッドに供給するアシストガスの圧力を変化させ得るように構成されている。なお、アシストガスの種類としては、酸素、あるいはアルゴン等の不活性ガスが使用可能とされるが、当実施形態では、酸素が用いられている。
【００２６】
第２の伝送管１５には、図２に示すように、前記アシストガスとは別に、加工物に対して該アシストガスと平行な方向にガス（サポートガスという）を噴射するノズル２９（以下、第２ノズル２９と呼ぶ；ガス流形成用ノズル）がさらに設けられている。
【００２７】
この第２ノズル２９は、同図に示すように、第１ノズル２４の側方であって該ノズル２４よりもレーザビームＬの照射方向後側（上方）にオフセットされた状態で設けられており、モータ３０の駆動により第１ノズル２４回りの任意の位置に移動させ得るように構成されている。詳しくは、第２の伝送管１５の前記ノズルホルダ２３の上側に、外周面に歯車が形成されたリング状のノズル取付台２７がベアリングを介して回転可能に外嵌装着されており、前記第２ノズル２９が、ガス供給管を兼ねる棒状の支持部材２８を介してこのノズル取付台２７に固定されている。そして、第２の伝送管１５の前記ノズル取付台２７の上側に鍔状のモータ取付部２６が設けられ、この取付部２６にモータ３０が固定されてこのモータ３０の出力軸に装着された歯車３２がノズル取付台２７の前記歯車に噛合している。この構成により、モータ３０が作動するとノズル取付台２７、支持部材２８および第２ノズル２９が一体的に第２の伝送管１５に対して相対的に回転し、この回転に伴い第２ノズル２９が第１ノズル２４の中心軸回りに移動するように構成されている。
【００２８】
第２ノズル２９は、前記支持部材２８、モータ取付台２６内に形成される図外のガス通路およびガス供給管３５（図３に示す）を介して図外のサポートガス供給源に接続されている。図示を省略するが、このガス供給管３５にも、その途中部分には電気制御式のレギュレータが介設されており、印加電圧値に応じてガス供給管３５に供給するサポートガスの圧力が調整され得るように構成されている。なお、サポートガスの種類としては、酸素、あるいはアルゴン等の不活性ガスが使用可能とされるが、当実施形態では圧縮空気（エア）が用いられている。
【００２９】
次に、上記のレーザ加工装置により、鋼板の端部に先下がりの開先面を形成しながら鋼板を切断する場合の作用効果について図３を参照しつつ説明する。なお、図３では、レーザ加工装置１０の加工ヘッド部分の構成を断面図で模式的に示している。
【００３０】
切断作業では、まず、第２の伝送管１５およびノズル取付台２７を駆動して、加工前の準備作業を行う。具体的には、第２の伝送管１５を駆動して、図３に示すように、開先角度に応じた所定の角度で鋼板１に対してレーザビームＬが斜めに照射されるように第２の伝送管１５を揺動させる。この際、第２の伝送管１５を傾斜させた状態で、第２ノズル２９が前記ノズルホルダ２３の後側（すなわち、レーザビームＬの傾いた側；同図では右側）に配置されるように予めノズル取付台２７を駆動して第２ノズル２９を移動させておく。
【００３１】
準備作業が完了した後、鋼板１の切断開始位置に対して第１ノズル２４からレーザビームＬを照射するとともに前記アシストガスＧ１を噴射させ、さらに第２ノズル２９からサポートガスＧ２を噴射させる。このようにサポートガスＧ２を噴射させると、上記のようにノズルホルダ２３の後側に第２ノズル２９が配置されているため、鋼板１における前記アシストガスＧ１の吹き付け位置よりも後方の部分にガスＧ２が吹き付けられ、この吹き付けによりレーザビームＬが傾いている側から切断溝２に向って鋼板１に沿って流れるガス流（サポートガスＧ２の流れ）が形成されることとなる。
【００３２】
そして、第１ノズル２４に対して鋼板１を相対的に移動（図示の例では紙面に直交する方向へ移動）させ、これによりレーザビームＬにより鋼板１を切断する。
【００３３】
切断作業中は、アシストガスＧ１（酸素）が噴射されることによりその酸化反応により切断作用が促進されるとともに、そのガス圧により切断溝２内から溶融物（ドロス）が排出されるが、このレーザ加工装置１０によると、上記のように鋼板１に沿って流れるサポートガスＧ２のガス流が形成されている結果、ドロスの排出作用がより一層促進されることとなる。
【００３４】
すなわち、レーザビームＬを鋼板１に対して傾けた状態で切断を行う場合には、上記のようにアシストガスＧ１も鋼板１に対して斜めに吹き付けられるため、サポートガスＧ２を停止させてアシストガスＧ１のみを噴射させると、図４（ａ）に示すように、アシストガスＧ１が、切断溝２においてレーザビームＬが傾いた側とは反対側（すなわち開先面１ａとは反対側）の切断面に偏って流れることとなる。そのため、開先面１ａに沿って流れるアシストガスＧの量が少なくなり、開先面１ａに付着したドロスに対してガス圧が作用し難くなる。これに対して、サポートガスＧ２を併用した場合には、図４（ｂ）に示すように、レーザビームＬが傾いている側から切断溝２に向って鋼板１に沿って流れるサポートガスＧ２がアシストガスＧ１に巻き込まれながら切断溝２内に導入される。そして、切断溝のうちレーザビームＬが傾いた側の切断面（開先面１ａ）に沿ってサポートガスＧ２が流れる結果、開先面１ａに付着したドロスに対して効果的にガス圧が作用することとなる。従って、特に開先面１ａに付着したドロスの排出作用が促進されることとなる。
【００３５】
図６は、上記のレーザ加工装置１０においてアシストガスＧ１のみを噴射させた場合、サポートガスＧ２を併用した場合の切断部２近傍でのガス圧力分布特性（切断方向と直交する方向）を測定した試験結果を示している。この試験は、図５に示すように、予め切断溝４を形成した鋼板５の下側に拡散型半導体圧力トランスデューサ８を配置し、第１ノズル２４を切断部６に対応した位置および傾きにした状態でアシストガスＧ１等を噴射させ、前記トランスデューサ８を切断方向と直交する方向に移動させながら鋼板５下側のガス圧を測定したものである。
【００３６】
図６に示すように、アシストガスＧ１のみを鋼板５に吹き付けた場合には、切断溝４においてレーザビームが傾いた側とは反対側（すなわち開先面４ａとは反対側）の切断面近傍のガス圧が高い。すなわち、開先面４ａとは反対側の面にアシストガスＧ１が偏って流れており、開先面４ａにアシストガスＧ１のガス圧がさほど作用していないことが考察できる。これに対して、サポートガスＧ２を併用した場合には、アシストガスＧ１のみを吹き付けた場合に比べて開先面４ａの近傍でガス圧が高くなっている。この結果からも、サポートガスＧ２を併用した場合には、開先面４ａに沿って効果的にサポートガスＧ２が流れていることが考察できる。
【００３７】
以上のように、上記実施形態のレーザ加工装置（方法）によると、サポートガスＧ２を併用することによりドロス（特に開先面１ａに付着したドロス）の排出作用を促進させることができるので、切断溝２内へのドロスの付着および該付着に伴うバーニング現象の発生を効果的に抑えることができる。従って、レーザビームを加工物に対して斜めに照射し、その光軸に沿ってアシストガスを噴射させるだけの従来のこの種の装置（方法）と比べると、鋼板１の切断面（開先面１ａ）の品質を良好に確保することができるという効果がある。
【００３８】
特に、上記のレーザ加工装置１０では、サポートガスＧ２として酸素よりも燃焼性に劣る圧縮空気を用いるため、ドロスの排出効果を高めながらもバーニング現象を誘発することがないという利点がある。すなわち、アシストガス（酸素）のみをレーザビームの光軸に沿って噴射させる従来のこの種においても、アシストガスのガス圧を高めることによって図６に示した試験結果（サポートガスＧ２を併用した場合の試験結果）に近い、あるいは同等の圧力分布を得ることが可能と考えられる。しかし、単にアシストガスの圧力を上げるだけでは、切断溝に大量の酸素が導入され、その結果、酸素の過剰供給に起因するバーニング現象が発生し易くなるという弊害がある。これに対して上記実施形態のようにサポートガスＧ２を併用する場合には、図６に示すように、アシストガスＧ１の圧力は一定のままで（酸素の供給量を増やすことなく）ドロスの排出効果を高めることが可能となるので、バーニング現象を誘発することがないという利点がある。
【００３９】
また、上記のレーザ加工装置１０では、第２の伝送管１５の駆動により鋼板１（加工物）に対するレーザビームＬの照射方向および照射角度が変更可能に構成されるとともに、第２ノズル２９が第１ノズル２４回りに移動可能に構成されているため、必要に応じて切断面（開先面）の向きを容易に変更することができるという効果もある。
【００４０】
なお、以上説明したレーザ加工装置は、本発明に係るレーザ加工装置（方法）の一の実施形態であって、その具体的な構成（方法）は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４１】
上記実施形態では、第２の伝送管１５の駆動によってレーザビームＬの照射方向および照射角度を変更できるようにレーザ加工装置１０が構成されているが、勿論、第２の伝送管１５が固定的に設けてられているものであっても構わない。この場合、第２ノズル２９は、加工面上におけるアシストガスＧ１の吹き付け位置よりもレーザビームＬが傾いている側にずれた位置に対してレーザビームＬが傾いている側と同じ側に傾いた方向でサポートガスＧ２を吹き付け得るように第２の伝送管１５等に対して固定的に設けられていればよい。なお、第２ノズル２９によるサポートガスＧ２の噴射角度は、必ずしもアシストガスＧ１と平行な方向である必要はない。要は、加工物に吹き付けられるサポートガスＧ２によって、アシストガスＧ１の吹き付け位置を境としてレーザビームＬが傾いている側から前記アシストガスＧ１の吹き付け位置に向って前記加工面に沿って流れるガス流を良好に形成することができる角度であればよい。
【００４２】
また、サポートガスＧ２を噴射する第２ノズル２９は、必ずしも第２の伝送管１５と一体に設けられている必要はなく、別体であってもよい。
【００４３】
なお、サポートガスＧ２を噴射する第２ノズル２９は図１〜図３に示されているもの以外のものであってよく、例えば、図７に示すような構成の第２ノズル２９を用いれば、より多くのサポートガスＧ２を供給することが可能となる。この第２ノズル２９は、同図に示すようにノズル孔２９ａの周囲にフード部４０を備えたフード付きノズルであって、フード部４０にはその内外を連通する複数の外気導入孔４０ａが設けられている。このような第２ノズル２９によると、サポートガスＧ２の噴射に伴いノズル周囲の外気（エア）が外気導入孔４０ａを介してフード内に吸引されながらサポートガスＧ２と共に加工面に吹き付けられることとなる。そのため、例えば同じ圧力でサポートガスＧ２を供給する場合であっても、フード部４０を持たない一般的なノズルに比べて実質的に多くのサポートガスＧ２（空気）を吹き付けることが可能となる。
【００４４】
この場合、さらに図８に示すようにスパッタ防止剤導入用のポート４０ｂをフード部４０に設け、このポート４０ｂにスパッタ防止剤供給管を接続することにより、アスピレータの原理によりサポートガスＧ２の流れを利用してスパッタ防止剤を吸引しつつその流れに合流させて噴射させるように構成してもよい。このような構成によると、第２ノズル２９を利用してスパッタ防止剤を切断開始位置等に吹き付けることができ、ピアシング加工時のスパッタ付着を有効に防止することが可能となる。そのため、簡単な構成でレーザ加工装置１０の機能性を高めることができるという効果がある。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のレーザ加工方法は、アシストガスとは別に、該アシストガスの吹き付け位置を境としてレーザ光が傾いている側から加工面に沿って前記吹き付け位置に向って流れるガス流を形成しながら前記レーザ光による加工を行うことにより、切断面のうち、特にレーザ光が傾いた側の切断面に付着するドロスに対して効果的にガス圧が作用し得るようにしたので、切断溝内へのドロスの付着および該付着に伴うバーニング現象の発生をより効果的に抑えることができるようになる。従って、レーザ光を加工物に斜めに照射しながら加工を行いながらも、従来のレーザ加工方法に比べて切断面の品質を高めることができる。しかも、アシストガスよりも燃焼性に劣るガスによって前記ガス流を形成するので、ドロスの排出効果を高めながらも、燃焼作用を過剰に促進させることがない（すなわち、バーニング現象の発生を回避することができる）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の構成を示す正面図である。
【図２】レーザ加工装置の構成を示す図１のＡ矢視図（側面図）である。
【図３】切断作業中のレーザ加工装置（加工ヘッド）の状態を示す断面模式図である。
【図４】本発明に係るレーザ加工装置の作用効果を説明する模式図であり、（ａ）はサポートガスを停止させてアシストガスのみを噴射させた状態、（ｂ）はサポートガスおよびアシストガスの双方を噴射した状態をそれぞれ示している。
【図５】圧力分布測定の概要説明図である。
【図６】切断部近傍のアシストガス等の圧力分布測定を行った結果を示すグラフである。
【図７】第２ノズルの具体的構成の一例を示す断面略図である。
【図８】第２ノズルの具体的構成の一例を示す断面略図である。
【図９】従来のレーザ加工方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
Ｌレーザビーム
Ｇ１アシストガス
Ｇ２サポートガス
１鋼板
１０レーザ加工装置
１２第１の伝送管
１５第２の伝送管
２３ノズルホルダ
２４第１ノズル（アシストガス噴射ノズル）
２９第２ノズル（ガス流形成用ノズル）

Claims

加工面上で切断方向と直交する方向にレーザ光を傾けた状態で該レーザ光を前記加工面に照射するとともにこのレーザ光に沿ってアシストガスを噴射させて加工を行うレーザ加工方法において、
前記アシストガスの吹き付け位置を境としてレーザ光が傾いている側から前記アシストガスの吹き付け位置に向って前記加工面に沿って流れるガス流を形成しながら前記レーザ光による加工を行うとともに、このガス流を前記アシストガスよりも燃焼性に劣るガスにより形成することを特徴とするレーザ加工方法。
請求項１に記載のレーザ加工方法において、
前記アシストガスとして酸素を用いる一方、前記ガス流を形成するガスとしてエア又は不活性ガスを用いることを特徴とするレーザ加工方法。
加工面に対して斜めに傾けた状態でレーザ光を照射するとともにこのレーザ光に沿ってアシストガスを噴射するアシストガス噴射ノズルを備えたレーザ加工装置において、
前記アシストガスの吹き付け位置を境としてレーザ光が傾いている側から前記アシストガスの吹き付け位置に向って前記加工面に沿って流れるガス流を形成するためのガス流形成用ガスを前記加工面に吹き付けるガス流形成用ノズルが設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
請求項３に記載のレーザ加工装置において、
前記ガス流形成用ノズルは、前記加工面上における前記アシストガスの吹き付け位置よりも前記レーザ光が傾いている側にずれた位置に対して前記レーザ光が傾いている側と同じ側に傾いた方向で前記ガス流形成用ガスを吹き付けることを特徴とするレーザ加工装置。
請求項４に記載のレーザ加工装置において、
前記加工面に対してレーザ光を傾けた状態で照射する第１の傾斜姿勢とこの第１の傾斜姿勢とは反対側に傾く第２の傾斜姿勢とに前記アシストガス噴射ノズルが変位可能に設けられる一方、このアシストガス噴射ノズルのノズル中心軸に対して前記ガス流形成用ノズルが回動変位可能に設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
請求項３乃至５の何れかに記載のレーザ加工装置において、
前記ガス流形成用ノズルはノズル孔の周囲にフード部を備えたフード付きノズルからなり、前記フード部にはガス流形成用ノズルの噴射に伴い外気をフード内に吸込むための開口が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。