JP2011177788A - Laser beam cutting device and laser beam cutting method - Google Patents
Laser beam cutting device and laser beam cutting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011177788A JP2011177788A JP2011021760A JP2011021760A JP2011177788A JP 2011177788 A JP2011177788 A JP 2011177788A JP 2011021760 A JP2011021760 A JP 2011021760A JP 2011021760 A JP2011021760 A JP 2011021760A JP 2011177788 A JP2011177788 A JP 2011177788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- gas
- oxygen
- flow rate
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 307
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 105
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 105
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 26
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被加工物をレーザビームを用いて切断するレーザ切断装置およびレーザ切断方法に関する。 The present invention relates to a laser cutting apparatus and a laser cutting method for cutting a workpiece using a laser beam.
従来、この種のレーザ切断装置は、切断用ヘッドおよび切断用ノズルから、レーザビーム、アシストガスおよびシールドガスを照射・噴射することによって被加工物を切断する。 Conventionally, this type of laser cutting apparatus cuts a workpiece by irradiating and jetting a laser beam, an assist gas, and a shield gas from a cutting head and a cutting nozzle.
アシストガスは一般的に高圧酸素が用いられ、酸化反応熱によって加工を促進する役割と、カーフ溝(切断溝)から溶融金属を吹き飛ばす役割とを果たす。シールドガスは、アシストガスの周りを囲むエアカーテンを形成し、アシストガスを保護する役割を果たす。また、アシストガスは、集光レンズや保護ウインドの汚損を防ぐ役割をも果たす。 As the assist gas, high-pressure oxygen is generally used, and plays a role of promoting processing by oxidation reaction heat and a role of blowing molten metal from the kerf groove (cut groove). The shield gas forms an air curtain surrounding the assist gas and plays a role of protecting the assist gas. The assist gas also serves to prevent the condenser lens and the protective window from being damaged.
集光レンズは、レーザ発生装置からのレーザ光を集光する役割を果たすものであり、集光レンズによって集光されたレーザ光が切断用ヘッドおよび切断用ノズルからレーザビームとして照射される。保護ウインドは集光レンズを保護する役割を果たすものであり、一般的にガラス板が用いられている。 The condensing lens plays a role of condensing the laser light from the laser generator, and the laser light condensed by the condensing lens is irradiated as a laser beam from the cutting head and the cutting nozzle. The protective window serves to protect the condenser lens, and a glass plate is generally used.
このようなレーザ切断装置において、特許文献1〜3には、切断用ノズルを二重ノズル構造にすることが記載されている。具体的には、切断用ノズルを、レーザビームとアシストガスとを同軸的に噴出させる内側ノズルと、シールドガスを噴出する外側ノズルとで構成している。 In such a laser cutting apparatus, Patent Documents 1 to 3 describe that the cutting nozzle has a double nozzle structure. Specifically, the cutting nozzle is composed of an inner nozzle that coaxially ejects the laser beam and the assist gas, and an outer nozzle that ejects the shield gas.
造船業界や厚板シャーリング業界においては、厚板の高品質かつ効率的な切断技術が求められている。さらに、将来の原子力発電所の廃炉時に原子炉容器等の解体に厚板水中切断技術が求められている。 In the shipbuilding industry and the plank shirring industry, high quality and efficient cutting technology for planks is required. Furthermore, a thick plate underwater cutting technique is required to dismantle the reactor vessel and the like when the nuclear power plant is decommissioned in the future.
しかしながら上記従来技術では、切断可能な被加工物の厚さに限界がある。すなわち、厚板を切断しようとすると、アシストガス流量を増やして溶融金属をより多く吹き飛ばす必要があるが、アシストガス流量を増やすと酸素が過剰に供給されて過剰な燃焼反応(セルフバーニング)が発生し、切断面品質が低下してしまう。また、アシストガス流量を増やすとノズル圧力が上昇し過ぎて保護ウインドの耐圧強度を超えてしまい、保護ウインドが破損する虞がある。 However, the above prior art has a limit on the thickness of the workable material. In other words, when trying to cut a thick plate, it is necessary to increase the assist gas flow rate to blow off more molten metal, but if the assist gas flow rate is increased, oxygen is supplied excessively and an excessive combustion reaction (self-burning) occurs. As a result, the quality of the cut surface is degraded. Further, when the assist gas flow rate is increased, the nozzle pressure increases excessively and exceeds the pressure resistance strength of the protective window, which may damage the protective window.
このため、上記従来技術ではアシストガス流量を増やすには限度があるので、厚い被加工物を安定して切断することができないという問題がある。 For this reason, since there is a limit in increasing the assist gas flow rate in the above prior art, there is a problem that a thick workpiece cannot be cut stably.
本発明は上記点に鑑みて、厚い被加工物の切断に適したレーザ切断装置およびレーザ切断方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a laser cutting apparatus and a laser cutting method suitable for cutting a thick workpiece.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、レーザビームを通す切断用ノズル(20)を備え、
切断用ノズル(20)は、レーザビームによって溶融した溶融物を吹き飛ばすためのアシストガスを噴射するアシストガスノズル(21、22)と、アシストガスを保護するためのシールドガスを噴射するシールドガスノズル(23)とを有し、
アシストガスノズル(21、22)は、内側ノズル(21)と外側ノズル(22)とからなる二重ノズル構造を有し、
内側ノズル(21)は、レーザビームを通すとともに酸素含有ガスを噴射し、
外側ノズル(22)は、内側ノズル(21)と同軸的に配置され、酸素含有ガスよりも流量が高く且つ酸素濃度が低い高流量ガスを噴射し、
酸素含有ガスと高流量ガスとによってアシストガスが形成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a cutting nozzle (20) through which a laser beam passes,
The cutting nozzle (20) includes an assist gas nozzle (21, 22) for injecting an assist gas for blowing off a melt melted by the laser beam, and a shield gas nozzle (23) for injecting a shield gas for protecting the assist gas. And
The assist gas nozzle (21, 22) has a double nozzle structure consisting of an inner nozzle (21) and an outer nozzle (22),
The inner nozzle (21) passes the laser beam and injects an oxygen-containing gas,
The outer nozzle (22) is arranged coaxially with the inner nozzle (21), and injects a high flow rate gas having a higher flow rate and lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas,
An assist gas is formed by the oxygen-containing gas and the high flow rate gas.
これによると、アシストガスは酸素含有ガスと高流量ガスとで形成されるので、高流量ガスの流量を増やすことによって、厚い被加工物(W)に対しても溶融物を吹き飛ばすのに十分なアシストガス流量を確保することができる。 According to this, since the assist gas is formed of an oxygen-containing gas and a high flow gas, increasing the flow rate of the high flow gas is sufficient to blow off the melt even to a thick workpiece (W). The assist gas flow rate can be secured.
また、高流量ガスは酸素含有ガスよりも酸素濃度の低い気体であるので、高流量ガスの流量を増やしても酸素の供給を適度に抑えてセルフバーニングの発生を防止でき、ひいては良好な切断面品質を得ることができる。 In addition, since the high-flow gas is a gas having a lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas, even if the flow rate of the high-flow gas is increased, the supply of oxygen can be appropriately suppressed to prevent the occurrence of self-burning, and in turn a good cut surface. Quality can be obtained.
ここで、アシストガスを噴射するアシストガスノズルは、内側ノズル(21)と外側ノズル(22)とからなる二重ノズル構造を有し、内側ノズル(21)は、レーザビームを通すとともに酸素含有ガスを噴射する。 Here, the assist gas nozzle for injecting the assist gas has a double nozzle structure composed of an inner nozzle (21) and an outer nozzle (22). The inner nozzle (21) allows the laser beam to pass through and oxygen-containing gas. Spray.
このため、十分なアシストガス流量を確保すべく高流量ガスの流量を増やしても、レーザビームを通す内側ノズル(21)においてはノズル圧力の上昇を抑制することができる。 For this reason, even if the flow rate of the high flow rate gas is increased to ensure a sufficient assist gas flow rate, an increase in nozzle pressure can be suppressed in the inner nozzle (21) through which the laser beam passes.
さらに、シールドガスノズル(23)から噴射されるシールドガスによってアシストガスを保護するので、アシストガスへの大気の巻き込みを遮断するとともにカーフ部(切断面間の溝部)でのアシストガス流速を高めることができる。 Furthermore, since the assist gas is protected by the shield gas injected from the shield gas nozzle (23), it is possible to block the air from being entrapped in the assist gas and increase the assist gas flow rate at the kerf portion (groove between the cut surfaces). it can.
以上の効果が合わさることによって、厚い被加工物(W)を良好に切断することができる。 By combining the above effects, the thick workpiece (W) can be cut well.
請求項2に記載の発明では、レーザビームを通す切断用ノズル(20)を備え、
切断用ノズル(20)は、レーザビームによって溶融した溶融物を吹き飛ばすためのアシストガスを噴射するアシストガスノズル(21、22)を有し、
アシストガスノズル(21、22)は、内側ノズル(21)と外側ノズル(22)とからなる二重ノズル構造を有し、
内側ノズル(21)は、レーザビームを通すとともに酸素含有ガスを噴射し、
外側ノズル(22)は、内側ノズル(21)と同軸的に配置され、酸素含有ガスよりも流量が高く且つ酸素濃度が低い高流量ガスを噴射し、
酸素含有ガスと高流量ガスとによってアシストガスが形成され、
外側ノズル(22)の先端は、内側ノズル(21)の先端よりもレーザビームの照射方向に延出しており、
外側ノズル(22)のうち内側ノズル(21)よりも延出した部分の最小径は、内側ノズル(21)の先端径よりも小さく絞られていることを特徴とする。
In invention of Claim 2, it has the nozzle (20) for cutting which lets a laser beam pass,
The cutting nozzle (20) has an assist gas nozzle (21, 22) for injecting an assist gas for blowing off the melt melted by the laser beam,
The assist gas nozzle (21, 22) has a double nozzle structure consisting of an inner nozzle (21) and an outer nozzle (22),
The inner nozzle (21) passes the laser beam and injects an oxygen-containing gas,
The outer nozzle (22) is arranged coaxially with the inner nozzle (21), and injects a high flow rate gas having a higher flow rate and lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas,
An assist gas is formed by the oxygen-containing gas and the high flow rate gas,
The tip of the outer nozzle (22) extends in the laser beam irradiation direction from the tip of the inner nozzle (21),
A minimum diameter of a portion of the outer nozzle (22) extending from the inner nozzle (21) is narrowed to be smaller than a tip diameter of the inner nozzle (21).
これにより、外側ノズル(22)の内部に内側ノズル(21)が設けられていても外側ノズル(22)の径を絞ってアシストガスの流速を高めることができるので、溶融物を速やかに吹き飛ばすことができ、ひいては厚い被加工物(W)をより良好に切断することができる。 Thereby, even if the inner nozzle (21) is provided inside the outer nozzle (22), the diameter of the outer nozzle (22) can be reduced to increase the flow velocity of the assist gas, so that the melt can be blown off quickly. As a result, the thick workpiece (W) can be cut better.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のレーザ切断装置において、外側ノズル(22)は、スロート部(221)の先にスカート部(222)があるラバルノズルで構成されており、
スロート部(221)およびスカート部(222)は、外側ノズル(22)のうち内側ノズル(21)よりも延出した部分に形成されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the laser cutting device according to the second aspect, the outer nozzle (22) is a Laval nozzle having a skirt portion (222) at the tip of the throat portion (221),
The throat portion (221) and the skirt portion (222) are formed in a portion of the outer nozzle (22) that extends beyond the inner nozzle (21).
これによると、酸素含有ガスおよび高流量ガスによって形成されるアシストガスの流速を更に高めることができるので、溶融物を更に速やかに吹き飛ばすことができる。 According to this, since the flow velocity of the assist gas formed by the oxygen-containing gas and the high flow rate gas can be further increased, the melt can be blown off more rapidly.
請求項4に記載の発明では、請求項2または3に記載のレーザ切断装置において、内側ノズル(21)の先端位置における外側ノズル(22)の横断面積(a)は、外側ノズル(22)のうち内側ノズル(21)よりも延出し且つ最小径となる部分(221)の横断面積(b)よりも大きくなっていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the laser cutting device according to the second or third aspect, the cross sectional area (a) of the outer nozzle (22) at the tip position of the inner nozzle (21) is equal to that of the outer nozzle (22). Of these, the cross-sectional area (b) of the portion (221) extending from the inner nozzle (21) and having the minimum diameter is larger.
これにより、高流量ガスをスロート部(221)側に十分に供給してアシストガスの流速および流量を十分に確保することができる。 Thereby, it is possible to sufficiently supply the high flow rate gas to the throat portion (221) side and sufficiently secure the flow velocity and flow rate of the assist gas.
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のレーザ切断装置を用い、被加工物(W)にレーザビームを照射して被加工物(W)を切断するレーザ切断方法であって、
内側ノズル(21)からレーザビームを照射させ且つ酸素含有ガスを噴射させるとともに、外側ノズル(22)から高流量ガスを噴射させながら、被加工物(W)を切断することを特徴とする。
In invention of Claim 5, using the laser cutting apparatus as described in any one of Claim 1 thru | or 4, a workpiece (W) is irradiated with a laser beam, and a workpiece (W) is cut | disconnected. A laser cutting method,
The workpiece (W) is cut while irradiating a laser beam from the inner nozzle (21) and injecting an oxygen-containing gas and injecting a high flow rate gas from the outer nozzle (22).
請求項5に記載のレーザ切断方法に係る発明は、被加工物(W)を所望の形状・寸法に加工する工程に用いることができる。したがって、請求項5に記載の発明を、製造方法の発明として把握することも可能である。 The invention relating to the laser cutting method according to claim 5 can be used in a step of processing the workpiece (W) into a desired shape and size. Therefore, it is possible to grasp the invention according to claim 5 as an invention of a manufacturing method.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図1、図2に基づいて説明する。図1は本実施形態のレーザ切断装置の概略を示す構成図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the laser cutting apparatus of the present embodiment.
本実施形態のレーザ切断装置は、気中でレーザビームを照射して被加工物Wを切断するという、いわゆる気中切断を行うものである。被加工物Wの例としては、炭素鋼やステンレス(SUS)等にて25〜150mm程度の厚さに形成された厚板部材が挙げられる。 The laser cutting apparatus according to the present embodiment performs so-called air cutting in which the workpiece W is cut by irradiating a laser beam in the air. As an example of the workpiece W, a thick plate member formed of carbon steel, stainless steel (SUS) or the like to a thickness of about 25 to 150 mm can be given.
レーザ切断装置は、具体的にはレーザビームの照射と同時にアシストガス、シールドガスおよび加圧水カーテンを噴射する。 Specifically, the laser cutting device sprays the assist gas, the shield gas, and the pressurized water curtain simultaneously with the irradiation of the laser beam.
アシストガスは酸素を含有するガスであり、酸化反応熱によって加工を促進する役割と溶融物(溶融金属)を吹き飛ばす役割とを果たす。 The assist gas is a gas containing oxygen, and plays a role of promoting processing by oxidation reaction heat and a role of blowing off a melt (molten metal).
シールドガスは、アシストガスを保護するエアカーテンとしての役割を果たす。より具体的には、アシストガスを層状に包むことによって大気の巻き込みを遮断するとともにカーフ部(切断面間の溝部)でのアシストガス流速を高める。 The shield gas serves as an air curtain that protects the assist gas. More specifically, by enclosing the assist gas in layers, the entrainment of the atmosphere is blocked and the assist gas flow rate at the kerf portion (the groove portion between the cut surfaces) is increased.
加圧水カーテンは、アシストガスを大気から遮断してアシストガスの濃度および圧力を維持するとともに、被加工物Wの過剰な温度上昇を抑えてセルフバーニングの発生を抑制する。なお、気中切断においては加圧水カーテンは必須のものではない。 The pressurized water curtain blocks the assist gas from the atmosphere to maintain the concentration and pressure of the assist gas, and suppresses the excessive temperature rise of the workpiece W to suppress the occurrence of self-burning. It should be noted that the pressurized water curtain is not essential for cutting in the air.
レーザビーム、アシストガス、シールドガスおよび加圧水カーテンは、切断用ヘッド10および切断用ノズル20を通じて照射・噴射される。
The laser beam, the assist gas, the shield gas, and the pressurized water curtain are irradiated and ejected through the cutting
レーザビームは、レーザ発生装置30によって発生するレーザが集光レンズ31(光学部品)を介して切断用ヘッド10に導かれることによって形成される。切断用ヘッド10に導かれたレーザは、切断用ヘッド10のレーザ通過孔101を通じて切断用ノズル20に導かれる。
The laser beam is formed by the laser generated by the laser generator 30 being guided to the cutting
レーザ通過孔101には、集光レンズ31を保護する保護ウインド32(光学系保護部品)が配置されている。保護ウインド32としてはガラス板等を用いることができる。また、切断用ヘッド10には、切断用ノズル20の中心をレーザビームが通過するようにするためのノズル調芯機構(図示せず)が設けられている。
A protective window 32 (optical system protection component) that protects the
アシストガスは、酸素(O2 )を含有する酸素含有ガスと、酸素含有ガスよりも流量(圧力)の高い高流量ガスとによって形成される。酸素含有ガスとしては高純度酸素が用いられる。高流量ガスとしては酸素含有ガスよりも酸素濃度の低い気体、例えば空気(Air)または不活性ガス(窒素等)が用いられる。 The assist gas is formed by an oxygen-containing gas containing oxygen (O 2 ) and a high flow gas having a higher flow rate (pressure) than the oxygen-containing gas. High purity oxygen is used as the oxygen-containing gas. As the high flow rate gas, a gas having a lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas, for example, air (Air) or an inert gas (nitrogen or the like) is used.
酸素含有ガスの供給は、酸素含有ガスボンベ40、圧力調整弁41および流量調整弁42によって行われる。酸素含有ガスボンベ40、圧力調整弁41および流量調整弁42は、酸素含有ガス供給手段を構成している。
The supply of the oxygen-containing gas is performed by an oxygen-containing
圧力調整弁41および流量調整弁42は、酸素含有ガスボンベ40から切断用ヘッド10に至るガス配管(酸素含有ガス供給経路)に直列に配置されている。酸素含有ガスボンベ40から切断用ヘッド10に至るガス配管には、圧力計43および流量計44も配置されている。
The
高流量ガスの供給は、高流量ガスボンベ45、圧力調整弁46および流量調整弁47によって行われる。高流量ガスボンベ45、圧力調整弁46および流量調整弁47は、高流量ガス供給手段を構成している。
The supply of the high flow rate gas is performed by the high flow
圧力調整弁46および流量調整弁47は、高流量ガスボンベ45から切断用ヘッド10に至るガス配管(酸素含有ガス供給経路)に直列に配置されている。高流量ガスボンベ45から切断用ヘッド10に至るガス配管には、圧力計48および流量計49も配置されている。
The
酸素含有ガスの圧力・流量および高流量ガスの圧力・流量は、被加工物Wの材質や板厚等に応じて設定される。本例では、酸素含有ガスの流量は30〜50リットル/分に設定され、高流量ガスの流量は300〜350リットル/分に設定される。 The pressure and flow rate of the oxygen-containing gas and the pressure and flow rate of the high flow rate gas are set according to the material and thickness of the workpiece W. In this example, the flow rate of the oxygen-containing gas is set to 30 to 50 liters / minute, and the flow rate of the high flow rate gas is set to 300 to 350 liters / minute.
圧力調整弁41、46および流量調整弁42、47として手動の弁を用いる場合には、酸素含有ガスの圧力・流量および高流量ガスの圧力・流量を手動で設定することとなる。また、圧力調整弁41、46および流量調整弁42、47として電磁弁を用いる場合には、酸素含有ガスの圧力・流量および高流量ガスの圧力・流量を制御装置(制御手段)によって制御することができる。
When manual valves are used as the
切断用ヘッド10には、酸素含有ガスが流入する酸素含有ガス通路102が形成されている。酸素含有ガス通路102は切断用ヘッド10内においてレーザ通過孔101と連通している。
The cutting
したがって、切断用ヘッド10に供給された酸素含有ガスは、切断用ヘッド10の酸素含有ガス通路102およびレーザ通過孔101を通じて切断用ノズル20に供給される。切断用ヘッド10に供給された高流量ガスは、切断用ヘッド10の高流量ガス通路103を通じて切断用ノズル20に供給される。
Therefore, the oxygen-containing gas supplied to the cutting
シールドガスとしては、コンプレッサ50によって供給される空気(Air)が用いられる。切断用ヘッド10に供給されたシールドガスは、切断用ヘッド10のシールドガス通路104を通じて切断用ノズル20に供給される。
As the shielding gas, air (Air) supplied by the
加圧水カーテンを形成する水(Water)は、水タンク60から水ポンプ61によって供給される。切断用ヘッド10に供給された水は、切断用ヘッド10の水通路105を通じて切断用ノズル20に供給される。
Water (Water) forming the pressurized water curtain is supplied from the
図2は切断用ノズル20を示す断面図である。切断用ノズル20は四重ノズル構造になっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cutting
最も内側に位置する一重目のノズル21(円形ノズル)は、切断用ヘッド10のレーザ通過孔101からのレーザビームを通すとともに、切断用ヘッド10の酸素含有ガス通路102およびレーザ通過孔101からの酸素含有ガスを噴射する。したがって、一重目のノズル21を以下、酸素含有ガスノズルと言う。
The innermost first nozzle 21 (circular nozzle) passes the laser beam from the
酸素含有ガスノズル21の外側に位置する二重目のノズル22(環状ノズル)は、切断用ヘッド10の高流量ガス通路103からの高流量ガスを噴射する。したがって、二重目のノズル22を以下、高流量ガスノズルと言う。
A double nozzle 22 (annular nozzle) located outside the oxygen-containing
高流量ガスノズル22は酸素含有ガスノズル21と同軸的に配置されている。高流量ガスノズル22の先端は、酸素含有ガスノズル21の先端よりもレーザビームの照射方向に延出して、円形状になっている。換言すれば、酸素含有ガスノズル21の先端は、高流量ガスノズル22の先端よりも奥まった位置に配置されている。
The high
高流量ガスノズル22のうち酸素含有ガスノズル21よりも延出した部分の最小径(内径)は、酸素含有ガスノズル21の先端径(内径)よりも小さく絞られている。
The minimum diameter (inner diameter) of the portion of the high flow
これにより、高流量ガスノズル22の先端から酸素含有ガスと高流量ガスとが噴射される。そして、高流量ガスノズル22の先端から噴射された酸素含有ガスと高流量ガスとによってアシストガスが形成される。
Thereby, oxygen-containing gas and high flow gas are injected from the tip of high
すなわち、酸素含有ガスノズル21と高流量ガスノズル22とからなる二重ノズルは、アシストガスを噴射するアシストガスノズルを構成している。換言すれば、酸素含有ガスノズル21は、二重ノズル構造のアシストガスノズルのうち内側ノズルの部分を構成しており、高流量ガスノズル22は、二重ノズル構造のアシストガスノズルのうち外側ノズルの部分を構成している。
That is, the double nozzle composed of the oxygen-containing
高流量ガスノズル22は、スロート部(最狭隘部)221の先にスカート部(拡管部)222があるラバルノズルで構成されている。スロート部221は、高流量ガスノズル22の最小径部分である。より具体的には、スロート部221およびスカート部222は、高流量ガスノズル22のうち酸素含有ガスノズル21の先端よりも延出した部分に形成されている。
The high flow
図3は図2(a)の酸素含有ガスノズル21および高流量ガスノズル22を拡大した断面図であり、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積a、およびスロート部221の横断面積bを示している。
3 is an enlarged cross-sectional view of the oxygen-containing
酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積aは、酸素含有ガスノズル21が環状流路から円形流路に移行する部分の横断面積であり、円錐台の斜面状になっている断面の面積である。
The cross-sectional area a of the high-
本例では、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積aは、スロート部221の横断面積bよりも大きくなっている(a>b)。すなわち、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積aは、外側ノズル22のうち内側ノズル21よりも延出し且つ最小径となる部分の横断面積bよりも大きくなっている(a>b)。
In this example, the cross-sectional area a of the high flow
本例では、長焦点レーザ光の焦点位置が高流量ガスノズル22のスロート部221と一致するように設計されている。
In this example, it is designed so that the focal position of the long-focus laser beam coincides with the
高流量ガスノズル22の外側に位置する三重目のノズル23(環状ノズル)は、切断用ヘッド10のシールドガス通路104からのシールドガスを噴射する。したがって、三重目のノズル23を以下、シールドガスノズルと言う。
A triple nozzle 23 (annular nozzle) located outside the high flow
シールドガスノズル23は、酸素含有ガスノズル21および高流量ガスノズル22と同軸的に配置されている。シールドガスノズル23の先端は、高流量ガスノズル22の先端と揃えて配置されている。
The
最も外側に位置する四重目のノズル24(環状ノズル)は、切断用ヘッド10の水通路105からの水を噴射して加圧水カーテンを形成する。したがって、四重目のノズル24を以下、加圧水カーテンノズルと言う。
The outermost quadruple nozzle 24 (annular nozzle) injects water from the
加圧水カーテンノズル24は、酸素含有ガスノズル21、高流量ガスノズル22およびシールドガスノズル23と同軸的に配置されている。加圧水カーテンノズル24の先端は、高流量ガスノズル22およびシールドガスノズル23の先端と揃えて配置されている。
The pressurized
図1および図2の例では、加圧水カーテンノズル24の加圧水噴射口は、軸方向と平行ではなく若干外側向きになっており、加圧水が外側に広がって噴射されるようになっているが、気中切断においては加圧水カーテンノズル24の加圧水噴射口の向きを軸方向と平行にしてもよい。
In the example of FIGS. 1 and 2, the pressurized water injection port of the pressurized
次に、上記構成における作動を説明する。レーザ切断装置は、被加工物Wに対して、酸素含有ガスノズル21の中心からレーザビームを照射すると同時に、酸素含有ガスノズル21および高流量ガスノズル22からアシストガス(酸素含有ガスおよび高流量ガス)を噴射する。さらに、レーザ切断装置は、シールドガスノズル23からシールドガスを噴射するとともに、加圧水カーテンノズル24から加圧水カーテンを噴射する。
Next, the operation in the above configuration will be described. The laser cutting device irradiates the workpiece W with a laser beam from the center of the oxygen-containing
アシストガスは酸素含有ガスと高流量ガスとで形成されるので、高流量ガスの流量を増やすことによって、厚い被加工物Wに対しても溶融金属を吹き飛ばすのに十分なアシストガス流量を確保することができる。 Since the assist gas is formed of an oxygen-containing gas and a high flow rate gas, by increasing the flow rate of the high flow rate gas, a sufficient assist gas flow rate is ensured to blow away the molten metal even to the thick workpiece W. be able to.
また、酸素含有ガスは高純度酸素であり、高流量ガスは酸素含有ガスよりも酸素濃度の低い気体であるので、高流量ガスの流量を増やしても酸素の供給を適度に抑えてセルフバーニングの発生を防止できる。このため、良好な切断面品質を得ることができる。 Moreover, since the oxygen-containing gas is high-purity oxygen and the high-flow gas is a gas having a lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas, even if the flow rate of the high-flow gas is increased, the oxygen supply is moderately suppressed and self-burning is performed. Occurrence can be prevented. For this reason, favorable cut surface quality can be obtained.
ここで、本実施形態では、アシストガスを噴射するアシストガスノズルは、酸素含有ガスノズル21と高流量ガスノズル22とからなる二重ノズル構造を有しており、両ノズルのうち低流量(低圧)の酸素含有ガスノズル21にレーザビームを通すようになっている。
Here, in the present embodiment, the assist gas nozzle for injecting the assist gas has a double nozzle structure including the oxygen-containing
このため、厚い被加工物Wに対しても溶融金属を吹き飛ばすのに十分なアシストガス流量を確保しても保護ウインド32の耐圧強度を超えることを防止でき、ひいては保護ウインド32の破損を防止できる。
For this reason, even if the assist gas flow rate sufficient to blow off the molten metal is ensured even for the thick workpiece W, it is possible to prevent the pressure resistance of the
以上の効果が合わさることによって、25〜150mm厚程度の厚い被加工物Wを良好に切断することができる。 By combining the above effects, a thick workpiece W having a thickness of about 25 to 150 mm can be cut well.
さらに、上述のごとくシールドガスは、アシストガスを保護するエアカーテンとしての役割を果たす。より具体的には、アシストガスを層状に包むことによって大気の巻き込みを遮断するとともにカーフ部(切断面間の溝部)でのアシストガス流速を高める。このため、厚い被加工物Wを更に良好に切断することができる。 Further, as described above, the shielding gas serves as an air curtain that protects the assist gas. More specifically, by enclosing the assist gas in layers, the entrainment of the atmosphere is blocked and the assist gas flow rate at the kerf portion (the groove portion between the cut surfaces) is increased. For this reason, the thick workpiece W can be cut more satisfactorily.
なお、本実施形態では、高流量ガスノズル22の先端は、酸素含有ガスノズル21の先端よりもレーザビームの照射方向に延出しているので、高流量ガスノズル22の内部に酸素含有ガスノズル21が設けられていても高流量ガスノズル22の先端径(内径)を小さく絞ることができる。このため、アシストガスの流速を効果的に高めることができるので、カーフ溝(切断溝)から溶融金属を速やかに排出することができ、ひいては厚い被加工物Wを更に良好に切断することができる。
In the present embodiment, the tip of the high
さらに、高流量ガスノズル22はラバルノズルで構成されているので、アシストガスの流速を超音速まで高めてカーフ溝(切断溝)から溶融金属を更に速やかに排出することができ、ひいては厚い被加工物Wを更に良好に切断することができる。
Further, since the high flow
なお、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積a(図3)が小さすぎると、その部分で高流量ガスが絞られ過ぎて高流量ガスをスロート部221側に十分に供給することができず、ひいてはアシストガスの流速および流量を十分に確保することができなくなってしまう。
If the cross-sectional area a (FIG. 3) of the high-
したがって、高流量ガスをスロート部221側に十分に供給してアシストガスの流速および流量を十分に確保するためには、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積aを十分に大きくする必要がある。
Therefore, in order to sufficiently supply the high flow rate gas to the
具体的には、本例のように、酸素含有ガスノズル21の先端位置における高流量ガスノズル22の横断面積aをスロート部221の横断面積bよりも大きくする(a>b)ことが好ましい。
Specifically, as in this example, it is preferable that the cross sectional area a of the high flow
また、本実施形態では、酸素含有ガスの圧力・流量と高流量ガスの圧力・流量とを圧力調整弁41、46および流量調整弁42、47によって独立して調整することができるので、アシストガスの流量を適切に調整することと、アシストガスの酸素濃度を適切に調整することとを両立でき、ひいては厚い被加工物Wを更に良好に切断することができる。
In the present embodiment, the pressure / flow rate of the oxygen-containing gas and the pressure / flow rate of the high flow rate gas can be adjusted independently by the
また、酸素含有ガスの圧力・流量および高流量ガスの圧力・流量を適切に調整することによって、酸素含有ガスノズル21において酸素含有ガスが逆流しないようにすることができる。例えば、酸素含有ガスの圧力と高流量ガスの圧力とをほぼ等しくすることによって、酸素含有ガスノズル21において酸素含有ガスが逆流しないようにすることができる。
Further, by appropriately adjusting the pressure / flow rate of the oxygen-containing gas and the pressure / flow rate of the high-flow gas, the oxygen-containing gas can be prevented from flowing back in the oxygen-containing
因みに、酸素含有ガスの流量および高流量ガスの流量は被加工物Wの板厚に応じて設定される。したがって、被加工物Wの板厚が一定である場合には、酸素含有ガスの流量および高流量ガスの流量は切断加工前に予め調整され、被加工物Wの板厚が一定でない場合には、酸素含有ガスの流量および高流量ガスの流量は切断加工中に被加工物Wの切断部位の板厚に応じて調整されるのが好ましい。 Incidentally, the flow rate of the oxygen-containing gas and the flow rate of the high flow rate gas are set according to the plate thickness of the workpiece W. Therefore, when the plate thickness of the workpiece W is constant, the flow rate of the oxygen-containing gas and the flow rate of the high flow rate gas are adjusted in advance before cutting, and when the plate thickness of the workpiece W is not constant, The flow rate of the oxygen-containing gas and the flow rate of the high flow rate gas are preferably adjusted according to the plate thickness of the cut portion of the workpiece W during the cutting process.
また、本実施形態では、上述のごとく加圧水カーテンは、アシストガスを大気から完全に遮断して濃度および高圧を維持するとともに、被加工物Wの過剰な温度上昇を抑えてセルフバーニングの発生を抑制する。このため、厚い被加工物Wをより良好に切断することができる。 In the present embodiment, as described above, the pressurized water curtain completely blocks the assist gas from the atmosphere to maintain the concentration and high pressure, and suppresses the excessive temperature rise of the workpiece W and suppresses the occurrence of self-burning. To do. For this reason, the thick workpiece W can be cut more satisfactorily.
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、高流量ガスノズル22から高流量ガスのみを噴射するが、本第2実施形態では、図4に示すように、高流量ガスに粉体を混入して高流量ガスノズル22から噴射する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, only the high flow gas is injected from the high
粉体は、粉体供給装置(図示せず)から高流量ガスノズル22に供給される。粉体の材料(主材料)としては鉄(Fe)が好ましい。また、粉体の材料(主材料)として、スズ(Sn)やリン(P)等を用いてもよい。
The powder is supplied from a powder supply device (not shown) to the high flow
本実施形態によると、高流量ガスノズル22(すなわちアシストガス)に粉体を混入することによって、アシストガスによるカーフ溝からの溶融金属排出能力を向上させることができる。 According to the present embodiment, the ability to discharge the molten metal from the kerf groove by the assist gas can be improved by mixing the powder into the high flow rate gas nozzle 22 (that is, the assist gas).
すなわち、溶融金属に粉体を噴射することによって溶融金属の成分比を変えて溶融金属の粘度を低下させることができるので、カーフ溝からの溶融金属の排出を容易化できる。 That is, by injecting powder onto the molten metal, the component ratio of the molten metal can be changed and the viscosity of the molten metal can be lowered, so that the discharge of the molten metal from the kerf groove can be facilitated.
特に、ステンレス(SUS)等、溶融状態での粘性が高い合金鋼の切断時には酸化鉄(FeO)の生成を促進することが重要であることから、鉄(Fe)を粉体として混入するのが好ましい。 In particular, it is important to promote the production of iron oxide (FeO) when cutting alloy steel having a high viscosity in a molten state, such as stainless steel (SUS). Therefore, it is important to mix iron (Fe) as powder. preferable.
すなわち、融点を超える高温環境下では酸化鉄(FeO)の粘性係数が低くなるため、酸化鉄(FeO)の生成を促進して酸化鉄(FeO)の濃度を高めることによって、カーフ溝からの溶融金属の排出を容易化できる。 In other words, since the viscosity coefficient of iron oxide (FeO) becomes low in a high temperature environment exceeding the melting point, it promotes the production of iron oxide (FeO) and increases the concentration of iron oxide (FeO), thereby melting from the kerf groove. Metal discharge can be facilitated.
また、溶融状態の鉄(Fe)の流動性を高める成分であるスズ(Sn)やリン(P)等を粉体として混入してもよい。 Further, tin (Sn), phosphorus (P), or the like, which is a component that enhances the fluidity of molten iron (Fe), may be mixed as powder.
(第3実施形態)
上記第1実施形態のレーザ切断装置は気中切断を行うものであったが、本第3実施形態のレーザ切断装置は、水中でレーザビームを照射して被加工物Wを切断するという、いわゆる水中切断を行うものである。本実施形態における切断用ノズル20は上記第1実施形態と同様の構成であるので、図示を省略する。
(Third embodiment)
The laser cutting device of the first embodiment performs cutting in the air. The laser cutting device of the third embodiment cuts the workpiece W by irradiating a laser beam in water. Underwater cutting. Since the cutting
水中切断においては、レーザビームが被切断物に入射される表面に隣接してドライな気体空間を形成する必要がある。この点、本実施形態では、加圧水カーテンが切断用ノズル20の外周にリング状に噴射されるので、加圧水カーテンの内側にエアカーテン(ドライな気体空間)を良好に形成することができる。
In underwater cutting, it is necessary to form a dry gas space adjacent to the surface on which the laser beam is incident on the workpiece. In this respect, in the present embodiment, the pressurized water curtain is jetted in a ring shape on the outer periphery of the cutting
なお、水中切断においては、加圧水カーテンノズル24の加圧水噴射口を軸方向と平行ではなく若干外側向きにして加圧水が外側に広がって噴射されるようにすれば、切断用ノズル20の外周に加圧水カーテンを良好に形成することができて好ましい。
In the underwater cutting, the pressurized water curtain is formed on the outer periphery of the cutting
すなわち本実施形態によると、加圧水カーテンは、外部の水がレーザビーム照射部へ侵入するのを防止する。加圧水カーテン内部の水はエアカーテンにより外部へ排除され、被加工物W表面のレーザビーム照射部には気体空間が形成維持される。また、カーフ溝内への水の侵入は、切断用ノズル20から噴射されるアシストガスにより防止することができる。
That is, according to the present embodiment, the pressurized water curtain prevents external water from entering the laser beam irradiation unit. Water inside the pressurized water curtain is removed to the outside by the air curtain, and a gas space is formed and maintained in the laser beam irradiation portion on the surface of the workpiece W. Further, the intrusion of water into the kerf groove can be prevented by the assist gas ejected from the cutting
このため、レーザビームを被加工物Wの底部まで確実に届かせることができるので、厚い被加工物Wであっても水中切断を良好に行うことができる。 For this reason, since a laser beam can be reliably delivered to the bottom part of the workpiece W, even if it is the thick workpiece W, underwater cutting can be performed favorably.
(他の実施形態)
なお、上記第各実施形態では、被加工物Wとして25〜150mm程度の厚さに形成された厚板部材を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば被加工物Wとして25mm未満の厚さの部材を用いてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, a thick plate member having a thickness of about 25 to 150 mm is used as the workpiece W. However, the present invention is not limited to this. For example, the workpiece W is less than 25 mm. You may use the member of thickness.
また、上記第1、第2実施形態では、シールドガスノズル23から噴射されるシールドガスとして空気が用いられているが、シールドガスとして水と空気とを用いて霧状に噴射してもよい。この場合には、シールドガスに含まれる水によって被加工物Wの過剰な温度上昇を抑えることができるので、セルフバーニングの発生をより抑制することができる。
Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although air is used as the shielding gas injected from the shielding
また、上記第1、第2実施形態では、シールドガスノズル23から噴射されるシールドガスとして空気が用いられているが、シールドガスとして水と空気とを用いて霧状に噴射してもよい。この場合には、シールドガスに含まれる水によって被加工物Wの過剰な温度上昇を抑えることができるので、セルフバーニングの発生をより抑制することができる。
Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although air is used as the shielding gas injected from the shielding
また、上記第1、第2実施形態では、高流量ガスノズル22がラバルノズルで構成されているが、高流量ガスノズル22がラバルノズル以外のノズルで構成されていても被加工物Wを切断することが可能である。
In the first and second embodiments, the high
また、上記第1、第2実施形態では、切断用ノズル20にシールドガスノズル23が設けられているが、切断用ノズル20にシールドガスノズル23が設けられていなくても被加工物Wを切断することが可能である。
Further, in the first and second embodiments, the cutting
20 切断用ノズル
21 酸素含有ガスノズル(内側ノズル、アシストガスノズル)
22 高流量ガスノズル(外側ノズル、アシストガスノズル)
23 シールドガスノズル
221 スロート部
222 スカート部
W 被加工物
20
22 High flow gas nozzle (outside nozzle, assist gas nozzle)
23
Claims (5)
前記切断用ノズル(20)は、前記レーザビームによって溶融した溶融物を吹き飛ばすためのアシストガスを噴射するアシストガスノズル(21、22)と、前記アシストガスを保護するためのシールドガスを噴射するシールドガスノズル(23)とを有し、
前記アシストガスノズル(21、22)は、内側ノズル(21)と外側ノズル(22)とからなる二重ノズル構造を有し、
前記内側ノズル(21)は、前記レーザビームを通すとともに酸素含有ガスを噴射し、
前記外側ノズル(22)は、前記内側ノズル(21)と同軸的に配置され、前記酸素含有ガスよりも流量が高く且つ酸素濃度が低い高流量ガスを噴射し、
前記酸素含有ガスと前記高流量ガスとによって前記アシストガスが形成されることを特徴とするレーザ切断装置。 A cutting nozzle (20) for passing a laser beam;
The cutting nozzle (20) includes an assist gas nozzle (21, 22) for injecting an assist gas for blowing off the melt melted by the laser beam, and a shield gas nozzle for injecting a shield gas for protecting the assist gas. (23)
The assist gas nozzle (21, 22) has a double nozzle structure comprising an inner nozzle (21) and an outer nozzle (22),
The inner nozzle (21) passes the laser beam and injects an oxygen-containing gas;
The outer nozzle (22) is arranged coaxially with the inner nozzle (21), and injects a high flow rate gas having a higher flow rate and lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas,
The assisting gas is formed by the oxygen-containing gas and the high flow rate gas.
前記切断用ノズル(20)は、前記レーザビームによって溶融した溶融物を吹き飛ばすためのアシストガスを噴射するアシストガスノズル(21、22)を有し、
前記アシストガスノズル(21、22)は、内側ノズル(21)と外側ノズル(22)とからなる二重ノズル構造を有し、
前記内側ノズル(21)は、前記レーザビームを通すとともに酸素含有ガスを噴射し、
前記外側ノズル(22)は、前記内側ノズル(21)と同軸的に配置され、前記酸素含有ガスよりも流量が高く且つ酸素濃度が低い高流量ガスを噴射し、
前記酸素含有ガスと前記高流量ガスとによって前記アシストガスが形成され、
前記外側ノズル(22)の先端は、前記内側ノズル(21)の先端よりも前記レーザビームの照射方向に延出しており、
前記外側ノズル(22)のうち前記内側ノズル(21)よりも延出した部分の最小径は、前記内側ノズル(21)の先端径よりも小さく絞られていることを特徴とするレーザ切断装置。 A cutting nozzle (20) for passing a laser beam;
The cutting nozzle (20) has an assist gas nozzle (21, 22) for injecting an assist gas for blowing off the melt melted by the laser beam,
The assist gas nozzle (21, 22) has a double nozzle structure comprising an inner nozzle (21) and an outer nozzle (22),
The inner nozzle (21) passes the laser beam and injects an oxygen-containing gas;
The outer nozzle (22) is arranged coaxially with the inner nozzle (21), and injects a high flow rate gas having a higher flow rate and lower oxygen concentration than the oxygen-containing gas,
The assist gas is formed by the oxygen-containing gas and the high flow rate gas,
The tip of the outer nozzle (22) extends in the laser beam irradiation direction from the tip of the inner nozzle (21),
The laser cutting device according to claim 1, wherein a minimum diameter of a portion of the outer nozzle (22) extending from the inner nozzle (21) is narrower than a tip diameter of the inner nozzle (21).
前記スロート部(221)および前記スカート部(222)は、前記外側ノズル(22)のうち前記内側ノズル(21)よりも延出した部分に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のレーザ切断装置。 The outer nozzle (22) is a Laval nozzle having a skirt portion (222) at the tip of a throat portion (221),
The said throat part (221) and the said skirt part (222) are formed in the part extended rather than the said inner side nozzle (21) among the said outer side nozzles (22). Laser cutting device.
前記内側ノズル(21)から前記レーザビームを照射させ且つ前記酸素含有ガスを噴射させるとともに、前記外側ノズル(22)から前記高流量ガスを噴射させながら、前記被加工物(W)を切断することを特徴とするレーザ切断方法。 A laser cutting method using the laser cutting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the workpiece (W) is irradiated with a laser beam to cut the workpiece (W).
Cutting the workpiece (W) while irradiating the laser beam from the inner nozzle (21) and injecting the oxygen-containing gas and injecting the high flow rate gas from the outer nozzle (22). A laser cutting method characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011021760A JP5707986B2 (en) | 2010-02-03 | 2011-02-03 | Laser cutting apparatus and laser cutting method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010021901 | 2010-02-03 | ||
JP2010021901 | 2010-02-03 | ||
JP2011021760A JP5707986B2 (en) | 2010-02-03 | 2011-02-03 | Laser cutting apparatus and laser cutting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011177788A true JP2011177788A (en) | 2011-09-15 |
JP5707986B2 JP5707986B2 (en) | 2015-04-30 |
Family
ID=44689903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011021760A Active JP5707986B2 (en) | 2010-02-03 | 2011-02-03 | Laser cutting apparatus and laser cutting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5707986B2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013034996A (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Laserx Co Ltd | Laser beam cutting device |
JP2014210277A (en) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 株式会社アマダミヤチ | Laser cutting method, laser emitting unit and laser cutting device |
WO2015059384A1 (en) | 2013-10-24 | 2015-04-30 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Laser nozzle with dual gaseous flow |
WO2017075566A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Hypertherm, Inc. | Double nozzle for a laser processing head |
JP2019059114A (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Nozzle and laminate molding apparatus |
US10569360B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-02-25 | Hypertherm, Inc. | Highly positioned laser processing nozzle |
WO2021123124A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Nozzle for a laser machining device, and laser machining device comprising same |
CN116423050A (en) * | 2023-06-13 | 2023-07-14 | 成都永峰科技有限公司 | Welding device and method for aerospace thin-wall curved surface part |
US11850681B2 (en) | 2015-10-30 | 2023-12-26 | Hypertherm, Inc. | Highly positioned laser processing nozzle |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102282162B1 (en) | 2020-03-09 | 2021-07-28 | 한국원자력연구원 | Laser nozzle for cutting and laser cutting apparatus having the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07290268A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Nissan Motor Co Ltd | Assist gas nozzle for laser beam processing |
JPH1110382A (en) * | 1997-06-20 | 1999-01-19 | Tanaka Seisakusho Kk | Laser cutting method and device therefor |
JP2001219284A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nkk Corp | Laser beam cutting method of thick steel plate |
JP2005014075A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Shin Nippon Koki Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machining device |
-
2011
- 2011-02-03 JP JP2011021760A patent/JP5707986B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07290268A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Nissan Motor Co Ltd | Assist gas nozzle for laser beam processing |
JPH1110382A (en) * | 1997-06-20 | 1999-01-19 | Tanaka Seisakusho Kk | Laser cutting method and device therefor |
JP2001219284A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nkk Corp | Laser beam cutting method of thick steel plate |
JP2005014075A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Shin Nippon Koki Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machining device |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013034996A (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Laserx Co Ltd | Laser beam cutting device |
JP2014210277A (en) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 株式会社アマダミヤチ | Laser cutting method, laser emitting unit and laser cutting device |
WO2015059384A1 (en) | 2013-10-24 | 2015-04-30 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Laser nozzle with dual gaseous flow |
US10569360B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-02-25 | Hypertherm, Inc. | Highly positioned laser processing nozzle |
US10549383B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-02-04 | Hypertherm, Inc. | Highly positioned laser processing nozzle |
WO2017075566A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Hypertherm, Inc. | Double nozzle for a laser processing head |
US11850681B2 (en) | 2015-10-30 | 2023-12-26 | Hypertherm, Inc. | Highly positioned laser processing nozzle |
JP2019059114A (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Nozzle and laminate molding apparatus |
US11534968B2 (en) | 2017-09-26 | 2022-12-27 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Nozzle and additive manufacturing apparatus |
WO2021123124A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Nozzle for a laser machining device, and laser machining device comprising same |
CN114929425A (en) * | 2019-12-20 | 2022-08-19 | 普雷茨特两合公司 | Nozzle for laser processing equipment and laser processing equipment with same |
CN116423050A (en) * | 2023-06-13 | 2023-07-14 | 成都永峰科技有限公司 | Welding device and method for aerospace thin-wall curved surface part |
CN116423050B (en) * | 2023-06-13 | 2023-09-19 | 成都永峰科技有限公司 | Welding device and method for aerospace thin-wall curved surface part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5707986B2 (en) | 2015-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5707986B2 (en) | Laser cutting apparatus and laser cutting method | |
CN101291773B (en) | Laser beam welding method with a metal vapour capillary formation control | |
US8153928B2 (en) | Method and installation for laser cutting/welding | |
KR20090040251A (en) | Apparatus and method for welding | |
JP2009107017A (en) | Method for controlling weld quality | |
JP2010234373A (en) | Laser machining nozzle, and laser machining apparatus | |
JP2009511273A5 (en) | ||
CN107350653A (en) | Laser welding plumage brightness controls and molten bath guard method and device | |
JP6167055B2 (en) | Laser nozzle, laser processing apparatus, and laser processing method | |
JP2006142383A (en) | Laser beam welding device | |
JP2012000648A (en) | Nozzle for use both in laser cutting and laser welding, laser beam machine using the same, and method of plate butt welding using the same | |
US8378253B2 (en) | Method for laser welding using a nozzle capable of stabilizing the keyhole | |
JP5341538B2 (en) | Laser welding equipment | |
JP5588189B2 (en) | Laser cutting apparatus and laser cutting method | |
JP5768572B2 (en) | Laser cutting device | |
JP2009166080A (en) | Laser beam welding method | |
CN113677475A (en) | Protective gas nozzle for metal forming and laser metal forming device | |
JP6109698B2 (en) | Welding apparatus and welding method | |
JP2019093438A (en) | Laser nozzle | |
US20180036837A1 (en) | Welding device, welding method, and turbine blade | |
JP2005118818A (en) | Laser beam cutting nozzle | |
TW202021785A (en) | Additive manufacturing window module preventing powder in a working area of an additive manufacturing cavity from sticking to the surface of the window member | |
JP2005177822A (en) | Gas shield welding method and apparatus | |
JP6162014B2 (en) | Laser processing head | |
JP2003181676A (en) | Laser welding gas shielded nozzle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111226 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141021 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5707986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |