JP6043773B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、150μm以上370μm以下の径である。
好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、150μm以上370μm以下の径である。
好ましくは、レーザ光のレーリー長は、1.5mm以上6mm以下である。
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するものである。
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として、−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射し、
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
以下、前記レーザ加工機を用いて、板厚1mm乃至50mmの板金を加工する本発明の実施形態の板金加工方法を説明する。
この加工方法は、厚さ2mm以上の板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するものである。
この板金加工方法の第2の実施形態は、厚さ2mmより薄い板金を加工する方法であって、焦点距離fとして120mm以下を有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mmから2.0mmに設定した集光レンズを用いて前記DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
前記加工に際して加工点に供給されるアシストガスのガス圧は0.8MPa乃至1.5MPaであるのが好ましく、0.8MPaから1.2MPaであるのが更に好ましい。
この実施例においては加工評価の指標は、図7に示すようなドロスが発生せず、切断面が均一で溶け落ちて凹んだり波打ったりしない状態を良好な切断品位であると定める。
1)ドロスなし:◎
2)軽ドロス(容易に手で剥がせる程度のドロス):○
3)通常ドロス(ヤスリ等の工具で容易に落とすことが可能なドロス):○△
4)重ドロス(削り取らなければ成らないほど溶着したドロス:△
5)加工不能:×
図7は、実施例1の試験結果を示す。
図8は、実施例2の試験結果を示す。
図9は、実施例3の試験結果を示す。
図10は、比較例1の試験結果をしめす。
板厚2mmのアルミ材を、ファイバレーザを用い且つ、焦点距離150mmの集光レンズを用い切断したところ、焦点位置の選択に拘わらず重ドロスが発生することが分かった。
Claims (14)
- 厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として、−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射し、 厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射する板金加工方法。
- 切断加工に際して加工点に供給されるアシストガスのガス圧は1.5MPa(メガパスカル)以上である請求項1の板金加工方法。
- 前記DDLモジュールからのレーザ光は、少なくとも2つ以上の多波長(multiple-wavelength)レーザ光で構成され、何れのレーザ光の波長も1000nm未満である請求項1又は2の板金加工方法。
- 前記DDLモジュールからのレーザ光の波長(Wavelength)は800nm以上990nm以下の多波長(multiple-wavelength)で構成される請求項1乃至3の何れかに記載の板金加工方法。
- 前記DDLモジュールから出射されるレーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))は、7mm*mrad以上20mm*mrad以下である請求項1乃至4の何れかに記載の板金加工方法。
- レーザ光のレーリー長は、1.5mm以上6mm以下である請求項1乃至5の何れかに記載の板金加工方法。
- 厚さが1mmの薄い板金を切断する方法であって、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に照射し、加工速度3〜6(m/分)で加工する板金加工方法。
- 加工点に供給されるアシストガスのガス圧は0.8MPa乃至1.5MPaである請求項1乃至7の何れかに記載の板金加工方法。
- 厚さが2mmのアルミ板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射し、加工速度3〜5(m/分)で加工する板金切断方法。
- 前記板金はアルミ板金である請求項1乃至8の何れかの板金加工方法。
- 多波長のレーザ光を発振するDDLモジュールと、 前記DDLモジュールからの多波長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板金を加工するレーザ加工機であって、
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するレーザ加工機。 - 厚さ3mmのアルミ板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−1.0mm< Pf ≦−0.5mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射する板金切断方法。
- 加工速度2.5〜3(m/分)で加工する請求項12の板金切断方法。
- 厚さ2mm以上のアルミ板金を切断する方法であって、
厚さ2mmのアルミ板金を切断する場合は、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦約0.5mmに配置した集光レンズを用いて、
厚さ3mmのアルミ板金を切断する場合は、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−1.0mm< Pf ≦−0.5mmに配置した集光レンズを用いて、
DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射する板金切断方法。
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