JP2018020374A5

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Publication number: JP2018020374A5
Application number: JP2017131310A
Authority: JP
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2037-07-04

Claims

・レーザビーム放射源を提供するステップと、
・該レーザビーム放射源によって放射されたレーザビームを、ビーム伝送光路に沿って、金属材料の近くに配置された加工ヘッドまで誘導するステップと、
・前記金属材料上に入射する光の伝播軸に沿って前記レーザビームをコリメートさせるステップと、
・該コリメートされたレーザビームを前記金属材料の加工面のエリア内に集束させるステップと、
・該集束されたレーザビームを、一連の加工エリアを含む前記金属材料上の加工経路に沿って導くステップと、
を含む、前記金属材料の少なくとも１つの加工面上に所定の横モード出力分布を有する集束された前記レーザビームによる、特に前記金属材料のレーザ切断、穿孔または溶接のための、前記金属材料のレーザ加工方法であって、
前記レーザビームを成形するステップを含み、該レーザビームを成形するステップは、
・独立に移動可能な複数の反射エリアを含み連続的な曲率を備えた反射面を有する変形可能な制御表面反射素子によって、前記コリメートされたビームを反射するステップと、
・前記反射エリアの配置を制御して、前記金属材料の少なくとも１つの加工面上に、前記金属材料上の現在の加工面のエリアの関数および／または現在の加工経路の方向の関数としての前記レーザビームの所定の横モード出力分布を達成するステップと、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
・アシストガス流を、該アシストガス流の軸に沿って前記金属材料の前記加工面の前記エリアに向けて供給するステップと、
・前記金属材料上の所定の加工経路が第１加工方向から第２加工方向まで変化する場合に、前記アシストガス流の前記軸の相対的な並進を、前記第１加工方向と前記第２加工方向との間の所定のフィッティング曲線に沿った中間方向に従って制御するステップであって、前記フィッティング曲線の前記所定の加工経路からの距離は、前記アシストガス流の供給エリアの直径以下であるステップと、
・前記アシストガス流の軸の現在位置を検出するステップと、
・前記アシストガス流の軸の検出された現在位置の関数および／または検出された現在の並進方向の関数としての前記レーザビームの光伝播軸の位置を自動的に調整して、前記所定の加工経路に沿って方向付けられたレーザビームの光伝播軸を維持するステップと、
を含む請求項１に記載のレーザ加工方法。
前記反射エリアの配置を制御して、前記アシストガス流の軸の周りの所定の近傍内かつ前記アシストガス流の供給領域内に含まれる前記金属材料上の前記加工面のエリア内に前記レーザビームの光伝播軸の前記位置を達成するステップを含む請求項２に記載のレーザ加工方法。
前記制御表面反射素子の前記反射エリアの配置を制御するステップは、反射基準平面に対して前記エリアの動きの組合せを制御するステップを含む請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ加工方法。
前記制御表面反射素子の前記反射エリアの動きの組合せを制御するステップは、前記制御表面反射素子の光軸に沿った前記エリアの並進移動および／または前記制御表面反射素子の光軸に対して傾斜を得るための前記エリアの回転を制御するステップを含む請求項４に記載のレーザ加工方法。
前記アシストガス流の軸の検出された現在位置の関数および／または検出された現在の並進の方向の関数としての前記レーザビームの光伝播軸の位置の自動調整は、所定の調整パターンまたはプログラムを参照して実行される請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法。
中心エリアと、該中心エリアと同心の複数のランクの円形冠状扇形と、を含む対応する複数の移動モジュールによって独立に移動可能な複数の反射エリアを含む、連続的な曲率を備えた反射面を有する変形可能な制御表面反射素子を提供するステップを含む請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ加工方法。
前記同心の円形冠状扇形のランクの数は６個であり、各ランクに対する前記円形冠状扇形の数は８個であり、前記円形冠状扇形の高さは、前記制御表面反射素子の外側に向かって、径方向に第１ランクから第３ランクまで増加し、かつ第４ランクから第６ランクまで増加しており、第４ランクの前記円形冠状扇形の高さは、第１ランクの前記円形冠状扇形の高さと第２ランクの前記円形冠状扇形の高さとの中間である請求項７に記載のレーザ加工方法。
・レーザビーム放射源と、
・該レーザビーム放射源によって放射されたレーザビームを、ビーム伝送光路に沿って、金属材料の近くに配置された加工ヘッドまで誘導する手段と、
・前記金属材料上に入射する光の伝播軸に沿って前記レーザビームをコリメートさせる光学的手段と、
・該コリメートされたレーザビームを前記金属材料の加工面のエリア内に集束させる光学的手段であって、少なくとも前記金属材料から制御された距離にある前記加工ヘッドによって支持される光学的手段と、
・前記集束されたレーザビームを、一連の加工エリアを含む前記金属材料上の加工経路に沿って導くように構成された、前記加工ヘッドと前記金属材料との間の相互位置を調整する手段と、
を含む、前記金属材料の少なくとも１つの加工面上に所定の横モード出力分布を有する集束された前記レーザビームによる、特に前記金属材料のレーザ切断、穿孔または溶接のための、前記金属材料のレーザ加工のための機械であって、
・前記レーザビームを成形する光学的手段であって、
変形可能な制御表面反射素子を含み、
該制御表面反射素子は、連続的な曲率を備えた反射面を有し、
該反射面は、前記コリメートされたレーザビームを反射するように構成された、独立に移動可能な複数の反射エリアを含み、
該反射エリアの配置は、前記金属材料の少なくとも１つの加工面上に前記レーザビームの所定の横モード出力分布を達成するように構成されている、光学的手段と、
・請求項１〜８のいずれかに記載のレーザ加工方法によって、前記レーザビームの成形を実施するように構成された電子処理および制御手段と、
を含むことを特徴とする機械。
金属材料のレーザ加工のための機械の電子処理および制御手段によって実行された場合、請求項１〜８のいずれかに記載のレーザ加工方法によって、前記機械の中でレーザビームを成形する方法を実行する、１つ以上のコードモジュールを含むコンピュータプログラム。