JP2017109238A - Laser-cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、固体レーザ発振器又はファイバーレーザ発振器から出射されたレーザビームを被切断材に照射するとともに、レーザビームを照射した切断部位にアシストガスを噴射しながら切断するレーザ切断方法に関し、特に低合金鋼材を被切断材とするレーザ切断方法に関する。 The present invention relates to a laser cutting method for irradiating a material to be cut with a laser beam emitted from a solid-state laser oscillator or a fiber laser oscillator, and cutting an assist gas on a cutting portion irradiated with the laser beam, and particularly a low alloy The present invention relates to a laser cutting method using steel as a material to be cut.
炭素鋼や合金鋼などの鉄鋼材料の熱切断方法としては、ガス切断、プラズマ切断、レーザ切断が一般的である。その中でもレーザ切断は、切断溝が小さく、熱影響部や熱ひずみの少ない切断が可能であり、発生するノロや粉塵の量も少なく、自動化も容易であるなどのメリットを有している。 As a thermal cutting method for steel materials such as carbon steel and alloy steel, gas cutting, plasma cutting, and laser cutting are generally used. Among them, laser cutting has the advantages that the cutting groove is small, cutting with less heat-affected zone and heat distortion is possible, the amount of dust and dust generated is small, and automation is easy.
レーザ切断に用いられるレーザ発振器としては、従来はＣＯ２レーザが多く用いられてきた。しかしながら、ＣＯ２レーザはレーザ出力が高くなるとビーム集光性が劣化するため、レーザ切断に用いられるレーザ出力は８ｋＷ以下に限定されている。 Conventionally, a CO 2 laser has been often used as a laser oscillator used for laser cutting. However, since the CO 2 laser has a reduced beam condensing property when the laser output becomes high, the laser output used for laser cutting is limited to 8 kW or less.
一方、最近ではＣＯ２レーザの約１／１０の波長である固体レーザやファイバーレーザを適用したレーザ切断が注目されている。このような固体レーザやファイバーレーザは光ファイバーでの伝送が可能であるため、装置の取り回しなど扱いが容易である。またＣＯ２レーザよりもエネルギー変換効率やビーム品質に優れ、高出力化も容易である。さらに、高出力でもビーム集光性は良好であり、ビームプロファイルも比較的自由に制御することが可能である。 On the other hand, recently, laser cutting using a solid laser or a fiber laser having a wavelength of about 1/10 that of a CO 2 laser has attracted attention. Since such a solid laser or fiber laser can be transmitted through an optical fiber, it is easy to handle the apparatus. In addition, the energy conversion efficiency and beam quality are superior to those of a CO 2 laser, and high output is easy. Further, the beam condensing property is good even at high output, and the beam profile can be controlled relatively freely.
このような、固体レーザやファイバーレーザを用いたレーザ切断方法として、例えば特許文献１〜３に示す技術が開示されている。 As such a laser cutting method using a solid laser or a fiber laser, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 are disclosed.
特許文献１には、固体レーザ又はファイバーレーザのレーザビームをリング状に形成して被切断材に照射するとともに、その切断部位にアシストガスとして酸素ガスを噴射して被切断材を切断するレーザ切断方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a laser cutting method in which a laser beam of a solid laser or a fiber laser is formed in a ring shape to irradiate a material to be cut, and oxygen gas is injected as an assist gas to the cutting portion to cut the material to be cut. A method is disclosed.
特許文献２には、波長１μｍ帯のレーザビームを、外径が３００〜６００μｍのリングビームに形成し、かつ内径比を３０〜７０％に設定することで、レーザビームの中心部におけるエネルギー密度の大きさをリング状に均等化を図ったレーザ切断方法が開示されている。
In
特許文献３には、ＣＯ２レーザよりも波長が短いレーザビームを楕円形状に形成して、該楕円形の長軸方向と被切断物の切断の進行方向とが一致する様にレーザビームを集束させるとともに、被切断物にアシストガスとして酸素ガスを吹きかけながら切断を行うレーザ切断方法が開示されている。
In
また、レーザ切断に用いるアシストガスについても、被切断材の材質に応じて、例えば特許文献４〜６に示す技術が開示されている。 For assist gas used for laser cutting, for example, techniques disclosed in Patent Documents 4 to 6 are disclosed depending on the material of the material to be cut.
特許文献４には、ステンレス鋼のレーザ切断において、還元剤であるＨ２を添加したＮ２＋Ｈ２やＡｒ＋Ｈ２をアシストガスに用いるレーザ切断方法が開示されている。 Patent Document 4 discloses a laser cutting method using N 2 + H 2 or Ar + H 2 to which H 2 as a reducing agent is added as an assist gas in laser cutting of stainless steel.
特許文献５には、チタンあるいはチタン合金のレーザ切断においては、Ａｒに５０％以下の体積比でＨ２やＨｅを混合したアシストガスを用いるレーザ切断方法、ステンレス鋼のレーザ切断においては、Ｎ２に５０％以下の体積比でＨ２やＨｅを混合したアシストガスを用いるレーザ切断方法が開示されている。
In
特許文献６には、ステンレス鋼のレーザ切断において、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒまたはそれらの混合物にＯ２、ＣＯ２、Ｈ２、ＣＨ４から選択した１つ以上の化合物を追加した混合ガスをアシストガスに用いるレーザ切断方法が開示されている。
特許文献１〜３に記載の固体レーザやファイバーレーザを用いたレーザ切断方法は、レーザ切断のアシストガスとして酸素ガスを適用することを前提としている。これは、以下に述べるレーザ切断の一般的なメカニズムに基づくものである。 The laser cutting methods using solid lasers and fiber lasers described in Patent Documents 1 to 3 are based on the premise that oxygen gas is applied as an assist gas for laser cutting. This is based on the general mechanism of laser cutting described below.
すなわち、レーザ切断は、集光レンズなどで数百μｍのスポット径に集光させることでエネルギー密度を高くしたレーザビームを被切断材に照射し、瞬間的に融点以上に加熱して溶融又は昇華させるとともに、アシストガスの圧力によって溶融金属を除去することで切断が進行する。この時、低合金鋼が被切断材の場合、アシストガスに酸素ガスを用いることで鉄と酸素の燃焼反応熱を利用し、被切断材の高温化を図って切断を行っている。 In other words, laser cutting is performed by irradiating a material to be cut with a laser beam having a high energy density by condensing it to a spot diameter of several hundred μm with a condensing lens, etc. At the same time, the cutting proceeds by removing the molten metal by the pressure of the assist gas. At this time, when the low-alloy steel is the material to be cut, oxygen gas is used as an assist gas to cut the heat of the material to be cut using the heat of combustion reaction of iron and oxygen.
しかしながら、固体レーザやファイバーレーザは、ＣＯ２レーザに比べて金属材料に対するエネルギー吸収率が高い。このため低合金鋼が被切断材の場合、酸素ガスをアシストガスに用いてレーザ切断を行うと、切断表面における溶融幅が過大となり、カーフコントロールが難しくなることがある。また、セルフバーニングを起こしやすく、安定した品質でのレーザ切断が困難となるなどの問題がある。特に、被切断材の板厚が大きくなると（例えば、板厚が６ｍｍ以上になると）、燃焼反応熱を適正に制御する必要があるとともに、切断速度は鉄と酸素の燃焼反応の進行過程に律速されるため、切断速度の大幅な改善は図られないなどの問題もある。 However, solid lasers and fiber lasers have higher energy absorption rates for metal materials than CO 2 lasers. For this reason, when low alloy steel is the material to be cut, if laser cutting is performed using oxygen gas as an assist gas, the melt width on the cut surface becomes excessive, and kerf control may be difficult. In addition, there is a problem that self-burning is likely to occur and laser cutting with stable quality becomes difficult. In particular, when the plate thickness of the material to be cut increases (for example, when the plate thickness is 6 mm or more), it is necessary to appropriately control the heat of combustion reaction, and the cutting speed is determined by the progress of the combustion reaction of iron and oxygen. Therefore, there is a problem that the cutting speed cannot be improved significantly.
これに対して、特許文献４〜６に記載のレーザ切断方法は、酸素ガス以外の混合ガスをアシストガスに用いたレーザ切断方法であるが、ステンレス鋼や非鉄金属を被切断材にしたものであり、低合金鋼を被切断材にしたものではない。 On the other hand, the laser cutting methods described in Patent Documents 4 to 6 are laser cutting methods using a mixed gas other than oxygen gas as an assist gas, but are made of stainless steel or non-ferrous metal as a material to be cut. Yes, low alloy steel is not the material to be cut.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、固体レーザまたはファイバーレーザを用いて低合金鋼材を切断する際に、高速かつ高品質な切断が実施できるレーザ切断方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a laser cutting method capable of performing high-speed and high-quality cutting when cutting a low-alloy steel material using a solid laser or a fiber laser. The purpose is that.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
［１］固体レーザ発振器またはファイバーレーザ発振器から出射されたレーザビームを被切断材に照射するとともに、レーザビームを照射した切断部位にアシストガスを噴射しながら切断するレーザ切断方法において、前記被切断材が低合金鋼材であって、前記レーザビームの出力が８ｋＷ以上、かつ、そのレーザ入熱が０．５ｋＪ／ｍｍ以下であり、前記アシストガスが体積％で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスであるとともに、前記アシストガスの被切断材への噴出圧力が０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とするレーザ切断方法。 [1] A laser cutting method in which a laser beam emitted from a solid-state laser oscillator or a fiber laser oscillator is irradiated onto a material to be cut, and cutting is performed while jetting an assist gas to a cutting site irradiated with the laser beam. Is a low-alloy steel material, the laser beam output is 8 kW or more, the laser heat input is 0.5 kJ / mm or less, and the assist gas contains 90% or more N 2 by volume%. A laser cutting method characterized by being an active gas and a pressure at which the assist gas is ejected to the material to be cut is 0.5 to 1.0 MPa.
［２］前記被切断材の板厚が６ｍｍ以上であることを特徴とする前記［１］に記載のレーザ切断方法。 [2] The laser cutting method according to [1], wherein a thickness of the material to be cut is 6 mm or more.
本発明によれば、固体レーザまたはファイバーレーザを用いて低合金鋼材を切断する際に、高速かつ高品質な切断を実施することができる。 According to the present invention, when cutting a low alloy steel material using a solid laser or a fiber laser, high-speed and high-quality cutting can be performed.
本発明に係るレーザ切断方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。 An embodiment of a laser cutting method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態において用いるレーザ切断装置は、図１に示すように、レーザ発振器（ＹＡＧレーザやディスクレーザなどの固体レーザ発振器またはファイバーレーザ発振器）１と、レーザ発振器１に接続された光ファイバー２と、光ファイバー２の他端にレーザ出射部３を介して接続されたレーザ切断ヘッド４とを備える。レーザ切断ヘッド４には、レーザ出射部３から出射されたレーザビーム５を平行光線化するためのコリメーションレンズ６と、平行光線化されたレーザビーム５を集光させる集光レンズ７が備わっている。このようなレーザ切断ヘッド４に、アシストガス配管８を介してアシストガス供給装置９が接続される。アシストガス供給装置９は、例えば、アシストガスである不活性ガスを貯蔵するガスボンベとガス圧力調整器（レギュレータ）などで構成される。レーザ切断ヘッド４の下方に、集光レンズ７にて集光されたレーザビーム５およびアシストガス１０を噴出するための穴を設けた切断ノズル１１を装着させる。切断ノズル１１の下面より例えば２〜３ｍｍの空間を設けて被切断材１２が設置され、レーザ切断が実施される。
As shown in FIG. 1, a laser cutting device used in this embodiment includes a laser oscillator (solid laser oscillator or fiber laser oscillator such as a YAG laser or a disk laser) 1, an
次に、本実施形態に係るレーザ切断方法について説明する。 Next, the laser cutting method according to this embodiment will be described.
本実施形態に係るレーザ切断方法は、レーザ発振器（固体レーザ発振器、ファイバーレーザ発振器）１から出射され出力が８ｋＷ以上のレーザビーム５によって被切断材（低合金鋼材）１２を加熱し、この加熱部位に体積比で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスをアシストガス１０として高圧（０．５〜１．０ＭＰａ）で切断ノズル１１から噴射させることで、溶融金属を母材から排除して、被切断材１２を切断するものである。
In the laser cutting method according to the present embodiment, a material to be cut (low alloy steel material) 12 is heated by a
すなわち、本実施形態に係るレーザ切断方法は、従来のような、酸素ガスをアシストガスに用いて鉄と酸素の燃焼反応を活用したレーザ切断方法とは異なり、高エネルギー密度に集光させたレーザビーム５のエネルギーのみによって被切断材１２を溶融させ、不活性ガスの運動エネルギーで溶融金属を排除して切断するレーザ切断方法である。これにより、過剰燃焼による切断品質劣化の防止とレーザ切断速度の向上が実現できる。
That is, the laser cutting method according to the present embodiment is different from the conventional laser cutting method in which oxygen gas is used as an assist gas and the combustion reaction of iron and oxygen is utilized, and the laser is focused at a high energy density. This is a laser cutting method in which the material to be cut 12 is melted only by the energy of the
なお、低合金鋼材とは、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｃｏ、Ｐｂ、ＷおよびＺｒから選択される少なくとも一種の合金元素を含有する鋼であって、該合金元素の含有量の合計が５質量％以下の鋼材である。 The low alloy steel is a steel containing at least one alloy element selected from Ni, Cr, Mo, Ti, Nb, V, Cu, Mn, Si, Al, B, Co, Pb, W and Zr. The total content of the alloy elements is a steel material of 5% by mass or less.
本発明では、レーザ発振器（固体レーザ発振器、ファイバーレーザ発振器）から出射された８ｋＷ以上のレーザビームを被切断材に照射する。これら固体レーザまたはファイバーレーザのレーザビームは、高出力でのビーム集光性がＣＯ２レーザよりも優れている。本発明に係るレーザ切断方法では、酸素ガスによる燃焼反応熱を利用しないため、高エネルギー密度に集光することができるレーザビームを使用することが必須条件となる。また、レーザ出力についても、従来のようなアシストガスに酸素ガスを用いたレーザ切断方法で用いられるよりも高い出力が必要となる。例えば、板厚６ｍｍの鋼板を切断するには、レーザビームの出力（レーザ出力）は８ｋＷ以上が必要との検討結果が得られた。このため、本発明では、固体レーザ発振器またはファイバーレーザ発振器から出射された８ｋＷ以上のレーザビームに限定する。レーザビームの出力は、１００ｋＷ以下であることが好ましい。ただし、レーザビームのレーザ入熱が過剰になると良好な切断面が得られなくなるので、レーザビームのレーザ入熱は０．５ｋＪ／ｍｍ以下とする。レーザ入熱の下限値としては、好ましくは、０．１ｋＪ／ｍｍ以上とする。なお、「レーザ入熱」とは、「レーザビームの出力」／「切断速度」、すなわち、「レーザビームの出力」／「レーザ切断ヘッドの進行速度」で求められるものである。 In the present invention, a material to be cut is irradiated with a laser beam of 8 kW or more emitted from a laser oscillator (solid laser oscillator, fiber laser oscillator). The laser beam of these solid-state lasers or fiber lasers is superior to the CO 2 laser in beam condensing performance at high output. In the laser cutting method according to the present invention, since the combustion reaction heat by oxygen gas is not used, it is essential to use a laser beam that can be focused at a high energy density. Further, the laser output is required to be higher than that used in the conventional laser cutting method using oxygen gas as the assist gas. For example, in order to cut a steel plate having a thickness of 6 mm, a study result was obtained that the output of laser beam (laser output) should be 8 kW or more. For this reason, in this invention, it limits to the laser beam of 8 kW or more emitted from the solid laser oscillator or the fiber laser oscillator. The output of the laser beam is preferably 100 kW or less. However, if the laser heat input of the laser beam becomes excessive, a good cut surface cannot be obtained. Therefore, the laser heat input of the laser beam is set to 0.5 kJ / mm or less. The lower limit value of laser heat input is preferably 0.1 kJ / mm or more. The “laser heat input” is obtained by “laser beam output” / “cutting speed”, that is, “laser beam output” / “laser cutting head travel speed”.
本発明では、体積％で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスから構成されるアシストガスを用いる。体積％で９０％以上のＮ２が含まれた不活性ガスから構成されるガスを用いることで、レーザ切断位置近傍はほぼ無酸素状態となるため、セルフバーニングなどは発生しないし、カーフコントロールも容易である。また、切断面にドロスと呼ばれる酸化化合物の付着もほとんど生じない。したがって、切断品質が良好である。さらに、酸素ガスをアシストガスに用いた従来のレーザ切断方法では、その切断速度は鉄と酸素の酸化反応速度に律速されることや、ドロスの生成量が多くその排出に時間を要することなどから、レーザ出力を増大させても切断速度の向上を図ることはできなかった。これに対して、体積％で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスから構成されるアシストガスを用いた場合には、その切断速度はレーザ照射によって溶融した金属を排出する時間に支配されることになる。また、ドロスもほとんど生成しない。このため、レーザ出力を増大させることやアシストガスの噴出圧力を高めることで、切断速度の向上を図ることが可能となる。このように、体積％で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスから構成されるアシストガスを用いることで、良好な切断品質、高速切断を同時に達成することが可能となる。また、ドロスの付着がほとんど生じないため付着物の除去作業が軽減され、切断作業性も良好になる。また、被切断材が低合金鋼材の場合は、その表面の酸化スケールはステンレス鋼や非鉄金属のものに比べて分解し易い。このため、アシストガスに強還元剤であるＨ２を添加する必要はなく、酸素が混入しなければ良い。このため、本発明では、体積％で９０％以上のＮ２を含んだ不活性ガスから構成されるアシストガスを用いる。なお、アシストガス中のＮ２以外に含まれる不活性ガス成分としては、アルゴン、ヘリウムなどで問題はない。 In the present invention, a composed assist gas from an inert gas containing N 2 of more than 90% by volume%. By using a gas composed of an inert gas containing 90% or more of N 2 by volume%, the vicinity of the laser cutting position is almost oxygen-free, so self-burning does not occur and kerf control is also possible. Easy. In addition, adhesion of an oxidized compound called dross hardly occurs on the cut surface. Therefore, cutting quality is good. Furthermore, in the conventional laser cutting method using oxygen gas as the assist gas, the cutting speed is limited by the oxidation reaction rate of iron and oxygen, and the amount of dross produced is large, and it takes time to discharge it. Even if the laser output was increased, the cutting speed could not be improved. On the other hand, when an assist gas composed of an inert gas containing 90% or more by volume of N 2 is used, the cutting speed is governed by the time for discharging the molten metal by laser irradiation. Will be. Also, almost no dross is generated. Therefore, it is possible to improve the cutting speed by increasing the laser output and increasing the assist gas ejection pressure. Thus, by using an assist gas composed of an inert gas containing 90% or more of N 2 by volume%, it becomes possible to simultaneously achieve good cutting quality and high speed cutting. In addition, since dross adhesion hardly occurs, the removal work of the deposit is reduced, and the cutting workability is also improved. Further, when the material to be cut is a low alloy steel material, the oxide scale on the surface is more easily decomposed than that of stainless steel or non-ferrous metal. Therefore, there is no need to add of H 2 is a strong reducing agent to assist gas, oxygen may be mixed. Therefore, in the present invention, a composed assist gas from an inert gas containing N 2 of more than 90% by volume%. As the inert gas component contained in addition to N 2 in the assist gas, argon, there is no problem in such as helium.
さらに、本発明では、アシストガスの噴出圧力は０．５〜１．０ＭＰａとする。噴出圧力が０．５ＭＰａ未満では、アシストガスの運動エネルギーが低いため溶融金属を十分に排除することが難しく、被切断材を切断（分離）することができなかったり、切断面の凹凸（切断面粗さ）が大きくなって切断品質が悪くなったりする。また、噴出圧力が１．０ＭＰａを越えると、アシストガスの運動エネルギーが高すぎて、切断品質が劣化する。このため、本発明では、アシストガスの噴出圧力は０．５〜１．０ＭＰａとする。なお、好ましくは０．６〜０．８ＭＰａである。 Furthermore, in this invention, the ejection pressure of assist gas shall be 0.5-1.0 MPa. If the ejection pressure is less than 0.5 MPa, the kinetic energy of the assist gas is low, so it is difficult to sufficiently remove the molten metal, and the material to be cut cannot be cut (separated), or the cut surface is uneven (cut surface). (Roughness) increases and cutting quality deteriorates. On the other hand, if the jet pressure exceeds 1.0 MPa, the kinetic energy of the assist gas is too high and the cutting quality is deteriorated. For this reason, in this invention, the ejection pressure of assist gas shall be 0.5-1.0 MPa. In addition, Preferably it is 0.6-0.8 MPa.
本発明を実施例によって説明する。 The invention is illustrated by examples.
図１に示したレーザ切断装置を用いて、種々の板厚の低合金鋼材（Ｃ：０．１６質量％、Ｓｉ：０．３３質量％、Ｍｎ：１．４５質量％、Ｃｕ：０．１３質量％、Ｎｉ：０．２０質量％、Ｃｒ：０．０４質量％、Ｍｏ：０．０１質量％。合金元素含有量の合計：２．１６質量％。）を被切断材としてレーザ切断試験を実施し、その切断品質について評価した。なお、レーザ切断装置のレーザ発振器には最大レーザ出力が２５ｋＷで、レーザビームの波長が１．０７０ｎｍのファイバーレーザ発振器を用い、切断ノズルの下面より２．５ｍｍの空間を設けて被切断材を設置した。そのレーザ切断試験条件および試験結果を表１に示す。表１の「アシストガス」の欄に、アシストガスの種類とその体積％を併記する。なお、表１における「切断速度」はレーザ切断ヘッドの進行速度を意味しており、実際に切断（分離）したことを意味しているわけではない。また、表１における「アシストガスの噴出圧力」は切断ノズル出口でのアシストガスの圧力であり、請求項の「アシストガスの被切断材への噴出圧力」を意味する。 By using the laser cutting apparatus shown in FIG. 1, low alloy steel materials having various thicknesses (C: 0.16 mass%, Si: 0.33 mass%, Mn: 1.45 mass%, Cu: 0.13) (Mass%, Ni: 0.20 mass%, Cr: 0.04 mass%, Mo: 0.01 mass%. Total alloying element content: 2.16 mass%)) The cutting quality was evaluated. The laser oscillator of the laser cutting device uses a fiber laser oscillator with a maximum laser output of 25 kW and a laser beam wavelength of 1.070 nm, and a material to be cut is installed by providing a space of 2.5 mm from the lower surface of the cutting nozzle. did. The laser cutting test conditions and test results are shown in Table 1. In the column of “Assist gas” in Table 1, the type of assist gas and its volume% are shown together. The “cutting speed” in Table 1 means the traveling speed of the laser cutting head, and does not mean that cutting (separation) has actually been performed. The “assist gas ejection pressure” in Table 1 is the pressure of the assist gas at the cutting nozzle outlet, and means “assist gas ejection pressure to the workpiece” in the claims.
表１から明らかなように、本発明例（Ｎｏ．２、４、６、７、９、１１、１２）は、レーザ切断条件が本発明で規定する条件を満たしているため、板厚が厚い被切断材（６〜１８ｍｍ）に対して、高速度の切断速度（２．５〜６ｍ／ｍｉｎ）で、良好な切断品質が得られている。なお、本発明例では、レーザ切断ヘッドが進行すると実際に被切断材が切断（分離）されており、表１に記載された「切断速度」が、被切断材の切断速度と言える。 As is clear from Table 1, the present invention examples (No. 2, 4, 6, 7, 9, 11, 12) have a large plate thickness because the laser cutting conditions satisfy the conditions defined in the present invention. Good cutting quality is obtained at a high cutting speed (2.5 to 6 m / min) with respect to the material to be cut (6 to 18 mm). In the example of the present invention, when the laser cutting head advances, the material to be cut is actually cut (separated), and the “cutting speed” shown in Table 1 can be said to be the cutting speed of the material to be cut.
これに対して、比較例（Ｎｏ．１、３、５、８、１０、１３）は、レーザ切断条件が本発明で規定する条件を満たしていないため、以下のように、良好な切断品質が得られていない。 On the other hand, in the comparative examples (No. 1, 3, 5, 8, 10, 13), since the laser cutting conditions do not satisfy the conditions defined in the present invention, the good cutting quality is as follows. Not obtained.
比較例であるＮｏ．１は、レーザビームの出力が６ｋＷと本発明で規定する範囲を外れているため、切断（分断）できなかった。 No. which is a comparative example. No. 1 could not be cut (divided) because the output of the laser beam was 6 kW, which was outside the range defined in the present invention.
比較例であるＮｏ．３および１０は、アシストガスのＮ２含有量が本発明で規定する範囲を外れているため、切断面にドロスが付着した。 No. which is a comparative example. In Nos. 3 and 10, since the N 2 content of the assist gas is outside the range defined in the present invention, dross adheres to the cut surface.
比較例であるＮｏ．５および８は、アシストガスの噴出圧力が本発明で規定する範囲を外れているため、良好な切断面性状が得られず、切断品質が不良であった。 No. which is a comparative example. In Nos. 5 and 8, since the assist gas ejection pressure was outside the range defined in the present invention, good cut surface properties could not be obtained, and the cutting quality was poor.
比較例であるＮｏ．１３は、レーザ入熱が本発明で規定する範囲を外れているため、良好な切断面性状が得られず、切断品質が不良であった。 No. which is a comparative example. In No. 13, since the laser heat input was out of the range defined by the present invention, good cut surface properties could not be obtained, and the cutting quality was poor.
本発明によれば、低合金鋼材を高速かつ高品質でレーザ切断することができるので、産業上極めて有用な効果がもたらされる。 According to the present invention, a low alloy steel material can be laser-cut at high speed and with high quality, so that an extremely useful effect is brought about in the industry.
１ レーザ発振器
２ 光ファイバー
３ レーザ出射部
４ レーザ切断ヘッド
５ レーザビーム
６ コリメーションレンズ
７ 集光レンズ
８ アシストガス配管
９ アシストガス供給装置
１０ アシストガス
１１ 切断ノズル
１２ 被切断材
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