JP3099635B2 - レーザ加工用アシストガスノズル - Google Patents

レーザ加工用アシストガスノズル

Info

Publication number
JP3099635B2
JP3099635B2 JP06092246A JP9224694A JP3099635B2 JP 3099635 B2 JP3099635 B2 JP 3099635B2 JP 06092246 A JP06092246 A JP 06092246A JP 9224694 A JP9224694 A JP 9224694A JP 3099635 B2 JP3099635 B2 JP 3099635B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
assist gas
flow path
nozzle
gas nozzle
laser processing
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP06092246A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07290268A (ja
Inventor
井 大 志 樽
元 宏 規 坂
田 公 博 柴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP06092246A priority Critical patent/JP3099635B2/ja
Publication of JPH07290268A publication Critical patent/JPH07290268A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3099635B2 publication Critical patent/JP3099635B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工を行なう
際、被加工物の表面にアシストガスを供給するのに利用
されるレーザ加工用アシストガスノズルに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】レーザ加工用アシストガスノズルとして
は、例えば、図1に示すようなものがある。
【0003】図1において、被加工物Wの表面にアシス
トガスGを供給しながら被加工物Wの加工点Pにレーザ
光Lを照射して被加工物Wを溶融して加工を行なうのに
用いられるレーザ加工用アシストガスノズル1は、レー
ザ光Lが通過するレーザ光通過孔2aを形成したアシス
トガス内筒2の外周壁2bと、アシストガス内筒2の外
側に形成したアシストガス外筒3の内周壁3bとの間で
アシストガス用環状流路5を形成していると共に、アシ
ストガスノズル外筒3には、レーザ光通過孔2aおよび
アシストガス用環状流路5に連通する円形流路6を形成
している構造をなしている。このような構造をもつレー
ザ加工用アシストガスノズル1は、レーザ通過孔2aを
通過するレーザ光Lの中心Cと同心となるように配置さ
れ、また、アシストガスGは、アシストガス取り入れ口
4からアシストガスノズル1内に供給され、テーパのつ
いたアシストガスノズル内筒2の外周壁2bとアシスト
ガスノズル外筒3の内周壁3bとの間で形成されるアシ
ストガス用環状流路5を通って環状流路出口部5aに流
出したのち、環状流路出口部5aに連通して形成された
円形流路6を通ってノズル出口7から加工点Pに供給さ
れる。
【0004】従来、このレーザ加工用アシストガスノズ
ル1においては、レーザ加工用アシストガスノズル1の
環状流路出口部5aにおける流路面積Aの大きさとノズ
ル出口7における流路面積Bの大きさとを関係づける指
針が無かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このため、流路面積A
と流路面積Bとの面積比B/Aがある程度の値よりも小
さいと、ノズル出口7における流路面積Bが流路面積A
に比べて相対的に小さいため、ノズル出口7付近の圧力
が上昇することとなるので、図4(a)に示すように、
アシストガス用環状流路5を通ってきたアシストガスG
が環状流路出口部5aからレーザ光通過孔2a側に向け
て上方に流れてしまい、アシストガス取り入れ口4から
のアシストガス供給流量に対する加工点Pへのアシスト
ガス供給流量効率が低くなり、アシストガスGの消費量
が増えてレーザ加工に要するコストが増加するという問
題点があった。
【0006】また、流路面積Aと流路面積Bとの面積比
B/Aがある程度の値よりも大きいと、流路面積Bが流
路面積Aに比べて相対的に大きいため、ノズル出口7付
近の圧力が下降することとなって、図4(b)に示すよ
うに、アシストガス用環状流路5を通ってきたアシスト
ガスGが環状流路出口部5aでレーザ光通過孔2aを通
して上方の流体を巻き込むので、加工点Pにアシストガ
スG以外の不純物ガスが混ざったガスが供給されること
となって、加工品質が低下することがあるという問題が
あり、これらの問題を解決することが課題であった。
【0007】
【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、被加工物の表面にアシストガスを
供給しながらレーザ光を照射してレーザ加工する際に、
アシストガス供給流量に対する加工点へのアシストガス
供給流量効率を改善してアシストガスの消費量を低減
し、さらに、加工品質が一定のレーザ加工を可能とする
レーザ加工用アシストガスノズルを提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ加工
用アシストガスノズルは、被加工物の表面にアシストガ
スを供給しながらレーザ光を照射してレーザ加工を行な
うのに用いられ、アシストガスノズル内筒に形成したレ
ーザ光通過孔を通るレーザ光の中心と同心でかつアシス
トガスノズル内筒の外周壁とアシストガスノズル外筒の
内周壁との間で形成されたアシストガス用環状流路をそ
なえると共にレーザ光通過孔と同軸状態で連通しかつ環
状流路出口部に連通して形成された円形流路をそなえた
レーザ加工用アシストガスノズルにおいて、環状流路出
口部の流路面積Aと円形流路出口の流路面積Bとの比B
/Aを0.7以上1.0以下とする構成としたことを特
徴としている。
【0009】
【発明の作用】本発明に係るレーザ加工用アシストガス
ノズルは、環状流路出口部の流路面積Aと円形流路の出
口であるノズル出口の流路面積Bの面積比B/Aを0.
7以上1.0以下とする構成にしたことにより、ノズル
出口における圧力と環状流路の出口部における圧力差が
小さくなるため、アシストガスがノズル上方の流体を巻
き込むことがなくなり、アシストガス供給流量に対する
加工点へのアシストガス供給流量効率が向上することと
なり、また、ノズル出口での圧力が環状流路の出口部で
の圧力よりも高くなり、ノズル上方の流体がノズル下方
に巻き込まれることがなくなため、環状流路を通ってき
たアシストガスのみがノズル出口から加工点に供給され
ることとなり、レーザ加工品質が安定することとなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0011】本発明の実施例におけるレーザ加工用アシ
ストガスノズル1は、図1に示したようにレーザ光Lが
通過するレーザ光通過孔2aを形成したアシストガスノ
ズル内筒2の外周壁2bと、アシストガスノズル外筒3
の内周壁3bとの間でアシストガス用環状流路5を形成
していると共に、アシストガスノズル外筒3には、レー
ザ光2aおよびアシストガス用環状流路5に連通する円
形流路6を形成しており、環状流路出口部5aの断面積
Aと円形流路6の端部であるノズル出口7の断面積Bと
の比B/Aを0.7以上1.0以下とした構造をなすも
のとしている。図2は、図1に示すレーザ加工用アシス
トガスノズル1において、環状流路出口部5aにおける
流路面積Aとノズル出口7における流路面積Bとの面積
比B/Aを1.0以下としたときのノズル周辺の流体の
流れの様子を示す説明図である。
【0012】図2に示すように、ノズル出口7での圧力
が環状流路出口部5aでの圧力よりも適度に高くなり、
レーザ光通過孔2aを介して外部のガスはノズル内に巻
き込まれずに環状流路5を通ってきたアシストガスGの
みがノズル出口7から加工点Pに供給されるため、加工
品質を安定させることが可能となる。
【0013】また、図3は、図1におけるレーザ加工用
アシストガスノズル1において、環状流路出口部5aの
流路面積Aとノズル出口7の流路面積Bとの面積比B/
Aを変えた場合におけるアシストガス供給流量に対する
加工点Pへのアシストガス供給流量効率を示した図であ
る。
【0014】図3において、面積比B/Aが約0.7に
なると、急激にアシストガス供給流量効率が上昇して、
80%を越える効率が得られるのがわかる。
【0015】このことより、B/Aを0.7以上とすれ
ば、ノズル出口7における圧力と環状流路出口部5aに
おける圧力差が小さくなり、環状流路5を通ってきたア
シストガスGの80%以上をノズル出口7から供給する
ことができ、アシストガス供給流量に対する加工点Pへ
のアシストガス供給流量効率が高くなるため、この結
果、アシストガス消費量が低減され、レーザ加工に要す
るコストの低減が可能となる。
【0016】また、図3において点線で示すように、面
積比B/Aが1.0より大きくなると、レーザ光通過孔
を介して外部ガスの混入比率が増し、不純物の混ざった
アシストガスが加工面に供給されるので加工品質が低下
するが、面積比B/Aを1.0以下としたので、加工品
質の低下を防ぐことができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
レーザ加工用アシストガスノズルによれば、環状流路の
出口部の流路面積Aとノズル出口の流路面積Bとの面積
比B/Aを0.7以上1.0以下とする構成としたこと
により、アシストガスの供給流量に対する加工点への供
給流量の効率を80%以上100%以下とでき、この結
果、アシストガス消費量が低減され、レーザ加工に要す
るコストを低減できるという効果が得られる。
【0018】さらに、ノズル上方の不純流体を巻き込ま
ないため、加工品質が安定したレーザ加工を行なうこと
ができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザ加工用アシストガスノズルの構成を示す
縦断面説明図である。
【図2】本発明に係るレーザ加工用アシストガスノズル
の一実施例におけるノズル周辺の流体の流れの様子を示
す説明図である。
【図3】環状流路出口の流路面積Aとノズル出口の流路
面積Bとの面積比B/Aとアシストガスの消費流量に対
する加工点Pへの供給流量効率との関係を示す図であ
る。
【図4】従来のレーザ加工用アシストガスノズルにおけ
るノズル周辺の流体の流れの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 レーザ加工用アシストガスノズル 2 アシストガスノズル内筒 2a レーザ光通過光 2b アシストガスノズル内筒の外周壁 3 アシストガスノズル外筒 3b アシストガスノズル外筒の内周壁 4 アシストガス取り入れ口 5 アシストガス用環状流路 5a 環状流路出口部 6 円形流路 7 ノズル出口 A 環状流路出口部の流路面積 B ノズル出口(円形流路出口)の流路面積 L レーザ光 P 加工点 G アシストガス W 被加工物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−84589(JP,A) 特開 昭57−139490(JP,A) 実開 昭61−158386(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工物の表面にアシストガスを供給しな
    がらレーザ光を照射してレーザ加工を行なうのに用いら
    れ、アシストガスノズル内筒に形成したレーザ光通過孔
    を通るレーザ光の中心と同心でかつアシストガスノズル
    内筒の外周壁とアシストガスノズル外筒の内周壁との間
    で形成されたアシストガス用環状流路をそなえると共に
    レーザ光通過孔と同軸状態で連通しかつ環状流路出口部
    に連通して形成された円形流路をそなえたレーザ加工用
    アシストガスノズルにおいて、環状流路出口部の流路面
    積Aと円形流路出口の流路面積Bとの比B/Aを0.7
    以上1.0以下とすることを特徴とするレーザ加工用ア
    シストガスノズル。
JP06092246A 1994-04-28 1994-04-28 レーザ加工用アシストガスノズル Expired - Lifetime JP3099635B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06092246A JP3099635B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 レーザ加工用アシストガスノズル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06092246A JP3099635B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 レーザ加工用アシストガスノズル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07290268A JPH07290268A (ja) 1995-11-07
JP3099635B2 true JP3099635B2 (ja) 2000-10-16

Family

ID=14049076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06092246A Expired - Lifetime JP3099635B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 レーザ加工用アシストガスノズル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3099635B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8344284B2 (en) * 2007-08-03 2013-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Laser machining nozzle
JP5707986B2 (ja) * 2010-02-03 2015-04-30 株式会社レーザックス レーザ切断装置およびレーザ切断方法
CN104368911B (zh) * 2014-10-28 2016-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 激光加工头及其应用、激光加工系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07290268A (ja) 1995-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69603673T2 (de) Lichtbogenplasmabrenner mit Wassereinspritzung-Düsenanordnung
US6426479B1 (en) Nozzle system for laser beam cutting
EP0718552B1 (fr) Brûleur du type à mélange externe
JP3099635B2 (ja) レーザ加工用アシストガスノズル
JP3092021B2 (ja) レーザ加工装置の切断加工ヘッド
KR20070121062A (ko) 플라즈마 절단 장치 및 방법
JP2003260342A (ja) オゾン混合装置及びオゾン混合方法
DE10017845C1 (de) Schweißdüsenanordnung und damit betriebenes Schweißverfahren
US4691901A (en) Gas rinsing stopper preventing mixing of air with rinsing gas
US4664621A (en) Gas cutting torch
AU2022380686A1 (en) Mixing nozzle for a laser processing system
US4275284A (en) Gas-shielded arc welding torch
JPS61185355A (ja) ノズル
JPH06262367A (ja) プラズマ切断装置
JPH0474820A (ja) 溶鋼の脱ガス促進方法
US20170332470A1 (en) Systems and Methods for Stabilizing Plasma Gas Flow in a Plasma Arc Torch
JPH04284978A (ja) プラズマ粉体肉盛トーチ
JPS5932461Y2 (ja) Tig溶接用ト−チ
JP4193081B2 (ja) レーザ加工用センターガスノズル
JPH10225788A (ja) レーザ切断方法及びレーザ切断トーチ
JPH0543406B2 (ja)
JPH0195887A (ja) ワイヤ送給ノズル
JPS6376785A (ja) レ−ザビ−ム加工用マルチノズル
JPH07328776A (ja) 電極チップ冷却装置
JPH03142074A (ja) 2重ガス被包アーク溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140818

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term