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
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Description
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。
は、例えば、図1に示すようなものがある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
縦断面説明図である。
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。
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。
るノズル周辺の流体の流れの様子を示す説明図である。
Claims (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。
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)
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 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP06092246A patent/JP3099635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07290268A (ja) | 1995-11-07 |
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