JP2020116640A - ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 - Google Patents
ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020116640A JP2020116640A JP2020073399A JP2020073399A JP2020116640A JP 2020116640 A JP2020116640 A JP 2020116640A JP 2020073399 A JP2020073399 A JP 2020073399A JP 2020073399 A JP2020073399 A JP 2020073399A JP 2020116640 A JP2020116640 A JP 2020116640A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing apparatus
- laser
- laser processing
- laser light
- ddl
- 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
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 7
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 75
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
Zr=πd2/4M2λ ・・・(2)
BPP=W0×α(mm・mrad) ・・・(3)
次に、第1の実施例として、本発明の実施形態に係るDDL加工装置と、比較例としてのCO2レーザ加工装置とYbファイバレーザ加工装置を用いて、1.0mm、1.6mm、2.3mm、3.2mm、4.5mm、6mm、9mm、12mm、16mmの板厚の軟鋼の高速切断加工した実験結果を説明する。
次に、第2の実施例として、第1の実施例と同様に、本発明の実施形態に係るDDL加工装置と、比較例としてのCO2レーザ加工装置とYbファイバレーザ加工装置を用いて、1mm、2mm、3mm、4mmの板厚のアルミニウムの高速切断加工について説明する。第2の実施例でも、各加工装置について、図6に示した良好な切断品位が得られる加工条件を選択した。
第3の実施例として、被加工材Wに対するレーザ光の入射角と材料の吸収率との関係について説明する。
本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
11…レーザ発振器
12…伝送ファイバ(プロセスファイバ)
13…レーザ加工機
14…コリメータユニット
15…コリメータレンズ
16…ベンドミラー
17…加工ヘッド
18…集光レンズ
21…加工テーブル
22…X軸キャリッジ
23…Y軸キャリッジ
31,32,33,・・・3n…レーザダイオード(LD)
41,42,43,・・・4n…ファイバ
50…スペクトルビーム結合部
51…固定部
52…コリメータレンズ(光学素子)
53…回折格子(光学素子)
54…集光レンズ(光学素子)
55…部分反射カプラ
60…筐体
61…電源部
62…制御モジュール
63…空調機器
Claims (8)
- 多波長のレーザ光を発振するレーザ共振器と、
前記レーザ共振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を集光して被加工材を加工するレーザ加工機
とを備え、
前記被加工材の厚さ及び吸収率に基づいて、
前記多波長のレーザ光の波長を1000nm未満、
前記多波長のレーザ光のビームパラメータ積を4mm・mrad〜25mm・mrad、且つ
前記被加工材の切断速度を0.1m/min〜60m/min
に制御することを特徴とするダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 前記被加工材に吹き付けるアシストガスの圧力を0.05MPa〜1.5MPaに制御することを特徴とする請求項1に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記多波長のレーザ光の集光直径を247μm〜364μmに制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記被加工材の単位切断長さ当たりのジュール熱を6.9J/mm〜137.1J/mmに制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記多波長のレーザ光の集光直径に対する、入射角70°の吸収率の比を0.00042%/μm〜0.11%/μmに制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記被加工材が厚さ1mm〜16mmの軟鋼であり、
前記被加工材に吹き付けるアシストガスの圧力を0.05MPa〜1.5MPa、
前記被加工材の単位切断長さ当たりのジュール熱を12.0J/mm〜137.1J/mm、且つ
前記被加工材の切断速度を14.6mm/秒〜166.7mm/秒
に制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 前記被加工材が厚さ1mm〜4mmのアルミニウムであり、
前記被加工材に吹き付けるアシストガスの圧力を0.8MPa〜1.5MPa、
前記被加工材の単位切断長さ当たりのジュール熱が6.9J/mm〜43.6J/mm、且つ
前記被加工材の切断速度を45.8mm/秒〜291.7mm/秒
に制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項のダイレクトダイオードレーザ加工装置を用いて板金を切断加工することを特徴とする板金の加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020073399A JP6937865B2 (ja) | 2016-09-20 | 2020-04-16 | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016183106A JP2016221579A (ja) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 |
JP2020073399A JP6937865B2 (ja) | 2016-09-20 | 2020-04-16 | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016183106A Division JP2016221579A (ja) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020116640A true JP2020116640A (ja) | 2020-08-06 |
JP6937865B2 JP6937865B2 (ja) | 2021-09-22 |
Family
ID=71889577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020073399A Active JP6937865B2 (ja) | 2016-09-20 | 2020-04-16 | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6937865B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6076296A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-04-30 | Miyama:Kk | レ−ザ光による加工方法 |
JPH0780672A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | レーザ切断方法および装置 |
JP2006263771A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
WO2010137475A1 (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
JP2012501855A (ja) * | 2008-09-12 | 2012-01-26 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | レーザービームのq値を回折光学部材によって変更する手段を用いる、レーザー切断方法および装置 |
WO2012053045A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | 新日本製鐵株式会社 | レーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置 |
-
2020
- 2020-04-16 JP JP2020073399A patent/JP6937865B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6076296A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-04-30 | Miyama:Kk | レ−ザ光による加工方法 |
JPH0780672A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | レーザ切断方法および装置 |
JP2006263771A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP2012501855A (ja) * | 2008-09-12 | 2012-01-26 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | レーザービームのq値を回折光学部材によって変更する手段を用いる、レーザー切断方法および装置 |
WO2010137475A1 (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
WO2012053045A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | 新日本製鐵株式会社 | レーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6937865B2 (ja) | 2021-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016059938A1 (ja) | レーザ光による板金の加工方法及びこれを実行するダイレクトダイオードレーザ加工装置 | |
JP6069280B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
JP5965454B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
JP2016112609A (ja) | レーザ切断装置およびレーザ切断方法 | |
JP5639046B2 (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 | |
US10300558B2 (en) | Laser processing machine and laser cutting method | |
JP2016078047A (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金加工方法 | |
JP2009178720A (ja) | レーザ加工装置 | |
WO2016059937A1 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ光による板金の加工方法及びこれを実行するダイレクトダイオードレーザ加工装置 | |
JP2016081994A (ja) | ダイレクトダイオードレーザ発振器 | |
JP2016221579A (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
JP2016073983A (ja) | レーザ溶接装置およびレーザ溶接方法 | |
JPH01245992A (ja) | 多波長レーザー加工装置 | |
JP6937865B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
JP2016078051A (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
JP6035304B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
WO2016059993A1 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ発振器、ダイレクトダイオードレーザ加工装置及び反射光検出方法 | |
CA2461753A1 (en) | Laser system | |
JP6035303B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた金属板の加工方法 | |
JP6197084B2 (ja) | レーザ加工機 | |
JP2016153143A (ja) | ダイレクトダイオードレーザ光による板金の加工方法及びこれを実行するダイレクトダイオードレーザ加工装置 | |
JP2016078043A (ja) | レーザ加工機 | |
JP2022006982A (ja) | レーザ加工機、及びレーザ加工方法 | |
JPS59110488A (ja) | 光加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200513 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200513 |
|
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: 20210803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210831 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6937865 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |