JP4786470B2 - レーザピーニング方法および装置 - Google Patents
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Description
被照射材料の表面に液体を通してパルスレーザ光を連続的に照射し、前記被照射材料とレーザ光とを相対的に移動させることにより、前記被照射材料の表面の引張残留応力を低減あるいは圧縮応力に変換するレーザピーニング方法において、
あるパルスで発生した前記パルスレーザ光により形成されるキャビテーションを、当該パルスまたはそれ以前のパルスで発生した前記パルスレーザ光が照射された前記被照射材料の表面上に導いて応力改善を行うことを特徴とする。
レーザ発振器、およびこのレーザ発振器から出射されたパルスレーザ光を被照射材料の表面に導くための光学装置により構成されるレーザ照射装置と、前記被照射材料の表面を液体に濡れた雰囲気に保つための液体供給装置と、前記被照射材料の表面に沿って前記パルスレーザ光を相対的に移動させるための駆動装置を備えたレーザピーニング装置において、
前記レーザ照射装置のレーザ出射端に、前記被照射材料の表面に対して鋭角をなすように配置され、前記パルスレーザ光と同軸状に前記液体を出射する噴射ノズルを備え、
あるパルスで発生した前記パルスレーザ光により形成されるキャビテーションを、当該パルスまたはそれ以前のパルスで発生した前記パルスレーザ光が照射された前記被照射材料の表面上に導かれるようにレーザ光を相対的に駆動して応力改善を行うことを特徴とする。
5…衝撃波、6…液体、7…キャビテーション、8…液体噴射ノズル、
9…液体供給配管、10…レーザ照射装置、11…液体の流れ、
12…レーザ照射済みの表面、13…レーザ照射開始位置、
14…レーザ照射終了位置、15…キャビテーション噴射ノズル、
16…レーザ出射ノズル。
Claims (8)
- 被照射材料の表面に液体を通してパルスレーザ光を連続的に照射し、前記被照射材料とレーザ光とを相対的に移動させることにより、前記被照射材料の表面の引張残留応力を低減あるいは圧縮応力に変換するレーザピーニング方法において、
あるパルスで発生した前記パルスレーザ光により形成されるキャビテーションを、当該パルスまたはそれ以前のパルスで発生した前記パルスレーザ光が照射された前記被照射材料の表面上に導いて応力改善を行うことを特徴とするレーザピーニング方法。 - 前記パルスレーザ光を前記被照射材料に対して鋭角に照射し、前記レーザ光と同軸に液体を流し、前記パルスレーザ光の照射位置を前記液体の上流方向に移動させながら行うことを特徴とする請求項1記載のレーザピーニング方法。
- レーザ発振器、およびこのレーザ発振器から出射されたパルスレーザ光を被照射材料の表面に導くための光学装置により構成されるレーザ照射装置と、前記被照射材料の表面を液体に濡れた雰囲気に保つための液体供給装置と、前記被照射材料の表面に沿って前記パルスレーザ光を相対的に移動させるための駆動装置を備えたレーザピーニング装置において、
前記レーザ照射装置のレーザ出射端に、前記被照射材料の表面に対して鋭角をなすように配置され、前記パルスレーザ光と同軸状に前記液体を出射する噴射ノズルを備え、
あるパルスで発生した前記パルスレーザ光により形成されるキャビテーションを、当該パルスまたはそれ以前のパルスで発生した前記パルスレーザ光が照射された前記被照射材料の表面上に導かれるようにレーザ光を相対的に駆動して応力改善を行うことを特徴とするレーザピーニング装置。 - 前記被照射材料の表面に対して鋭角をなすように配置され、前記レーザ照射装置のレーザ出射端とは別に液体が噴射される噴射ノズルを備え、
前記パルスレーザ光を既に照射した前記被照射材料の表面上に、その後に前記パルスレーザ光により形成されるキャビテーションが導かれるように前記パルスレーザ光を相対的に駆動して応力改善を行うことを特徴とする、請求項3記載のレーザピーニング装置。 - 前記パルスレーザ光の駆動方向が前記噴射ノズルから噴射される前記液体の上流方向であることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザピーニング装置。
- 液体が噴射される噴射ノズルの位置を遠隔で移動できる構造とした、請求項4記載のレーザピーニング装置。
- 前記レーザ照射装置のレーザ出射端に前記パルスレーザ光と前記液体とを同軸で出射する第1の噴射ノズルと、前記第1の噴射ノズルの近傍にキャビテーションを供給する第2の噴射ノズルとを備え、
前記第2の噴射ノズルは、前記パルスレーザ光を既に照射された前記被照射材料の表面上に向けてキャビテーションを供給し、かつ、前記第2噴射ノズルは前記第1噴射ノズルに対して前記レーザ光の駆動方向と逆側に配置されたことを特徴とする、請求項3または4記載のレーザピーニング装置。 - キャビテーションが噴射される第2の噴射ノズルの位置を遠隔で移動できる構造とした、請求項7記載のレーザピーニング装置。
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