JPH01127188A - 樹脂切断方法 - Google Patents
樹脂切断方法Info
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- JPH01127188A JPH01127188A JP62283791A JP28379187A JPH01127188A JP H01127188 A JPH01127188 A JP H01127188A JP 62283791 A JP62283791 A JP 62283791A JP 28379187 A JP28379187 A JP 28379187A JP H01127188 A JPH01127188 A JP H01127188A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、積層樹脂材をレーザ光にて切断する樹脂切断
方法に関し、特に、積層樹脂材の少な(とも最下層を残
して他の層を溶断する非貫通切断を行う際に生じる樹脂
ガスの発生量を抑えた樹脂切断方法に係わる。
方法に関し、特に、積層樹脂材の少な(とも最下層を残
して他の層を溶断する非貫通切断を行う際に生じる樹脂
ガスの発生量を抑えた樹脂切断方法に係わる。
樹脂材をレーザ光により切断する場合、多量の樹脂カス
、タール、気化ガス等の樹脂ガスが発生する。従来、こ
のレーザ光による樹脂切断はレーザ光を連続的に照射し
ており、樹脂材が第7図に示すように表皮部材Wa、発
泡部材Wb、および芯部材Wcからなる積層樹脂材Wを
、表皮部材Waのみ又は表皮部材Waおよび発泡部材w
bのみにレーザ光Rを照射して芯部材Wcを残して切断
を行う場合、レーザ光Rの焦点を芯部材Wcの表面に当
てている。
、タール、気化ガス等の樹脂ガスが発生する。従来、こ
のレーザ光による樹脂切断はレーザ光を連続的に照射し
ており、樹脂材が第7図に示すように表皮部材Wa、発
泡部材Wb、および芯部材Wcからなる積層樹脂材Wを
、表皮部材Waのみ又は表皮部材Waおよび発泡部材w
bのみにレーザ光Rを照射して芯部材Wcを残して切断
を行う場合、レーザ光Rの焦点を芯部材Wcの表面に当
てている。
切断時に発生した前記樹脂ガスは裏への逃げ道が無いの
で、表皮部材Waおよび発泡部材wbの開口部よりこの
積層樹脂材Wの表皮部材Waの表面側に吹き返ってくる
。この樹脂ガスは粘着性があるため、放置すると積層樹
脂材Wの表皮部材Waの表面に生成物Mとして付着し、
汚染してしまうことはもとより、周囲に散乱して環境を
悪化させるという不具合がある。
で、表皮部材Waおよび発泡部材wbの開口部よりこの
積層樹脂材Wの表皮部材Waの表面側に吹き返ってくる
。この樹脂ガスは粘着性があるため、放置すると積層樹
脂材Wの表皮部材Waの表面に生成物Mとして付着し、
汚染してしまうことはもとより、周囲に散乱して環境を
悪化させるという不具合がある。
この表面汚染および環境汚染を防止するため、第8図に
示すように、レーザ加工ヘッド51の一部を開口させて
この開口部52を集塵機に接続して真空引きを行い、レ
ーザ加工ヘッド51の先端に生じる吸引流Aによって、
切断部に生じる樹脂ガスGを吸引除去する切断方法があ
る。
示すように、レーザ加工ヘッド51の一部を開口させて
この開口部52を集塵機に接続して真空引きを行い、レ
ーザ加工ヘッド51の先端に生じる吸引流Aによって、
切断部に生じる樹脂ガスGを吸引除去する切断方法があ
る。
なお、このような樹脂切断方法を開示したものとしては
、例えば特開昭62−45490号公報、特開昭62−
33088号公報等がある。
、例えば特開昭62−45490号公報、特開昭62−
33088号公報等がある。
しかし、切断時に発生した樹脂ガスGは粘着性があり、
集塵各経路部に付着・堆積して通路断面積を減少させ吸
引性能の低下を招く。したがって、吸引能力を維持する
ために、一定の切断量毎に集塵経路の清掃・交換等のメ
ンテナンスを頻繁に行わねばならず、その分生産コスト
をアップさせるという問題があった。
集塵各経路部に付着・堆積して通路断面積を減少させ吸
引性能の低下を招く。したがって、吸引能力を維持する
ために、一定の切断量毎に集塵経路の清掃・交換等のメ
ンテナンスを頻繁に行わねばならず、その分生産コスト
をアップさせるという問題があった。
したがって、本発明の目的は、積層樹脂材を少なくとも
最下層を残して他の層をレーザ光により溶断する場合に
、樹脂ガスの発生量そのものを抑制すると共に表面への
噴出を抑制することにより、集塵経路のメンテナンスの
間隔を延長することにある。
最下層を残して他の層をレーザ光により溶断する場合に
、樹脂ガスの発生量そのものを抑制すると共に表面への
噴出を抑制することにより、集塵経路のメンテナンスの
間隔を延長することにある。
そこで、本発明は、積層樹脂材の表面上にレーザ光の焦
点を絞り、このレーザ光を切断軌跡に沿って移動させな
がら前記積層樹脂材に間欠的に照射することを特徴とす
る。
点を絞り、このレーザ光を切断軌跡に沿って移動させな
がら前記積層樹脂材に間欠的に照射することを特徴とす
る。
具体的には、積層樹脂材の上層側よりレーザ光を照射し
少なくとも最下層を残して他の層を溶断する非貫通切断
を行う樹脂切断方法において、前記レーザ光の焦点を積
層樹脂材の他の層の表面に結ばせ、この他の層を溶断す
るだけの発振出力を有するレーザ光を切断軌跡に沿って
移動させながら間欠的に照射することにより、前記他の
層の上部をミシン目状に不連続に溶断すると共に、前記
他の層の最下部を焦点以降の拡大光で連続的に溶断する
ことを特徴とする。
少なくとも最下層を残して他の層を溶断する非貫通切断
を行う樹脂切断方法において、前記レーザ光の焦点を積
層樹脂材の他の層の表面に結ばせ、この他の層を溶断す
るだけの発振出力を有するレーザ光を切断軌跡に沿って
移動させながら間欠的に照射することにより、前記他の
層の上部をミシン目状に不連続に溶断すると共に、前記
他の層の最下部を焦点以降の拡大光で連続的に溶断する
ことを特徴とする。
かかる本発明の構成によれば、他の層の上部の一部を残
して溶断するので、溶融部分が従来より少なく樹脂ガス
の発生量自体が少なく、また、積層樹脂材の上層が連続
的に開口していないので、発生した樹脂ガスは、外側へ
抜は出し難く、大部分は°この他の層が焼失した後に形
成された空洞部に閉じ込められる。そして、前記空洞部
に閉じ込められた樹脂ガスは冷却されてその空洞部内面
に付着する。
して溶断するので、溶融部分が従来より少なく樹脂ガス
の発生量自体が少なく、また、積層樹脂材の上層が連続
的に開口していないので、発生した樹脂ガスは、外側へ
抜は出し難く、大部分は°この他の層が焼失した後に形
成された空洞部に閉じ込められる。そして、前記空洞部
に閉じ込められた樹脂ガスは冷却されてその空洞部内面
に付着する。
次に、本発明の実施例に係わる樹脂切断方法を、図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
第1図は本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を
説明するための要部断面図、第2図は本発明の第1の実
施例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時
間変化を示すタイムチャート、第3図は特定の積層樹脂
材に本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を適用
した時のレーザ光の照射操り返し周波数と切断後の積層
樹脂材の切り離し力との関係を示す特性線図、第4図は
第3図と同じ条件における樹脂ガスの発生量を示す特性
線図、第5図は他の特定の積層樹脂材に本発明の第1の
実施例に係わる樹脂切断方法を適用した時のレーザ光の
照射繰り返し周波数と切断後の積層樹脂材の切り離し力
との関係を示す特性線図、第6図は本発明の第2の実施
例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時間
変化を示すタイムチャートである。
説明するための要部断面図、第2図は本発明の第1の実
施例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時
間変化を示すタイムチャート、第3図は特定の積層樹脂
材に本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を適用
した時のレーザ光の照射操り返し周波数と切断後の積層
樹脂材の切り離し力との関係を示す特性線図、第4図は
第3図と同じ条件における樹脂ガスの発生量を示す特性
線図、第5図は他の特定の積層樹脂材に本発明の第1の
実施例に係わる樹脂切断方法を適用した時のレーザ光の
照射繰り返し周波数と切断後の積層樹脂材の切り離し力
との関係を示す特性線図、第6図は本発明の第2の実施
例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時間
変化を示すタイムチャートである。
(第1の実施例)
第1図において、符号lはレーザ加工ヘッド、円筒形の
ノズルホルダ2と、その先に結合された円錐状の筒形を
したノズル3と、前記ノズルホルダ2の上部に支持部材
4を介して支持された集光レンズ5とから構成されてい
る。前記ノズルホルダ2の側面部にはホース口金6が設
けられ、その吸引通路6Aはノズルホルダ2内部のレー
ザ通路3Aに開口している。
ノズルホルダ2と、その先に結合された円錐状の筒形を
したノズル3と、前記ノズルホルダ2の上部に支持部材
4を介して支持された集光レンズ5とから構成されてい
る。前記ノズルホルダ2の側面部にはホース口金6が設
けられ、その吸引通路6Aはノズルホルダ2内部のレー
ザ通路3Aに開口している。
このホース口金6は、図示してない集塵装置にホースで
接続されている。符号Rはレーザ光であり、前記集光レ
ンズ5で集光されノズル3の先端の開口部31より積層
樹脂材Wに照射される。この積層樹脂材Wは、最上層の
表皮部材Waと中間層である発泡部材wbと最下層の芯
部材Wcの三層からなる。
接続されている。符号Rはレーザ光であり、前記集光レ
ンズ5で集光されノズル3の先端の開口部31より積層
樹脂材Wに照射される。この積層樹脂材Wは、最上層の
表皮部材Waと中間層である発泡部材wbと最下層の芯
部材Wcの三層からなる。
次に、本実施例の作用について説明する。
レーザ加工ヘッド1を所定の速さで移動させながら、前
記積層樹脂材Wに、レーザ光Rを第2図に示すような発
振出力にて間欠的に照射する。すると、第1図に示すよ
うに、積層樹脂材Wの表皮部材Waは、レーザ光Rが一
点に絞られて照射されるので不連続に溶断され、内側の
発泡部材wbBにはレーザ光Rが拡がった状態で照射さ
れるので、最下層の芯部材Wcに近い部分は連続的に溶
断される。そして、この溶断時に発泡部材wbが溶けて
発生した樹脂ガスGは、前記表皮部材Waの溶断開口部
分がミシン目状に僅かしか開口していないので、外側に
は漏れに<<、一部は表面へ噴出するが大部分は前記発
泡部材wbが焼失した後の空洞に充満し、冷却後前記空
洞の内壁に付着する。
記積層樹脂材Wに、レーザ光Rを第2図に示すような発
振出力にて間欠的に照射する。すると、第1図に示すよ
うに、積層樹脂材Wの表皮部材Waは、レーザ光Rが一
点に絞られて照射されるので不連続に溶断され、内側の
発泡部材wbBにはレーザ光Rが拡がった状態で照射さ
れるので、最下層の芯部材Wcに近い部分は連続的に溶
断される。そして、この溶断時に発泡部材wbが溶けて
発生した樹脂ガスGは、前記表皮部材Waの溶断開口部
分がミシン目状に僅かしか開口していないので、外側に
は漏れに<<、一部は表面へ噴出するが大部分は前記発
泡部材wbが焼失した後の空洞に充満し、冷却後前記空
洞の内壁に付着する。
このように、積層樹脂材Wの芯部材WCを残して表皮部
材Waおよび発泡部材Weを溶断する非貫通切断を行う
場合、切断後の不要部分の切り離しは通常手作業で行わ
れている。この場合、表皮部材Waおよび発泡部材wb
は柔らかいため、完全に連続した切断線でな(ても、切
り離しは容易に行える。
材Waおよび発泡部材Weを溶断する非貫通切断を行う
場合、切断後の不要部分の切り離しは通常手作業で行わ
れている。この場合、表皮部材Waおよび発泡部材wb
は柔らかいため、完全に連続した切断線でな(ても、切
り離しは容易に行える。
積層樹脂材Wとして、表皮部材Waが厚さ約1爾mの軟
質の塩化ビニール、発泡部材wbが厚さ2IIIffi
の発泡ウレタン、芯部材Wcが厚さ2mmのガラス繊維
強化アクリルニトリルスチレン(以下、ASGと略称す
る)からなる軟質表皮の積層樹脂材を対象に、レーザ光
Rの平均出力を200W、切断速度を7 m/minの
一定の条件の下で非貫通溶断を行った場合、繰り返し周
波数およびデユーティ等のパルス条件と切り離し力との
間には、第3図に示すような関係が得られた。また同条
件の下で、パルス条件と樹脂ガス発生量との間には、第
4図に示す関係が得られた。第3図および第4図から分
かるように、パルス状のレーザ光の繰り返し周波数を2
00Hz、デユーティを50%のパルス条件の下で非貫
通切断を行うと、切り離し力は、レーザ光を連続的に照
射した場合とほぼ同等のままで、樹脂ガスの発生量は約
173低減することができる。
質の塩化ビニール、発泡部材wbが厚さ2IIIffi
の発泡ウレタン、芯部材Wcが厚さ2mmのガラス繊維
強化アクリルニトリルスチレン(以下、ASGと略称す
る)からなる軟質表皮の積層樹脂材を対象に、レーザ光
Rの平均出力を200W、切断速度を7 m/minの
一定の条件の下で非貫通溶断を行った場合、繰り返し周
波数およびデユーティ等のパルス条件と切り離し力との
間には、第3図に示すような関係が得られた。また同条
件の下で、パルス条件と樹脂ガス発生量との間には、第
4図に示す関係が得られた。第3図および第4図から分
かるように、パルス状のレーザ光の繰り返し周波数を2
00Hz、デユーティを50%のパルス条件の下で非貫
通切断を行うと、切り離し力は、レーザ光を連続的に照
射した場合とほぼ同等のままで、樹脂ガスの発生量は約
173低減することができる。
次に、積層樹脂材Wとして、表皮部材Waが厚さ約1+
mの硬質の塩化ビニール、発泡部材wbが厚さ2■の発
泡ウレタン、芯部材Wci<厚さ2mmの硬質表皮の積
層樹脂材を対象に、レーザ光Rの平均出力を200W、
切断速度を7m/winの一定の条件の下で非貫通溶断
を行った場合、繰り返し周波数およびデユーティ等のパ
ルス条件と切り離し力との間には、第5図に示すような
関係が得られた。この第5図から分かるように、パルス
状のレーザ光の繰り返し周波数が400 Hz以上で、
切り離し力は、レーザ光を連続的に照射した場合と同じ
程度であり、デユーティ50%の場合、樹脂ガスの発生
量は約173低減できた。
mの硬質の塩化ビニール、発泡部材wbが厚さ2■の発
泡ウレタン、芯部材Wci<厚さ2mmの硬質表皮の積
層樹脂材を対象に、レーザ光Rの平均出力を200W、
切断速度を7m/winの一定の条件の下で非貫通溶断
を行った場合、繰り返し周波数およびデユーティ等のパ
ルス条件と切り離し力との間には、第5図に示すような
関係が得られた。この第5図から分かるように、パルス
状のレーザ光の繰り返し周波数が400 Hz以上で、
切り離し力は、レーザ光を連続的に照射した場合と同じ
程度であり、デユーティ50%の場合、樹脂ガスの発生
量は約173低減できた。
この硬質表皮の積層樹脂材Wの非貫通切断において、レ
ーザ光Rの繰り返し周波数が200 Hzの場合、レー
ザ光を連続的に照射した場合に比べて切り離し力が約2
倍と高くなっているが、これは表皮部材Waが硬質ビニ
ールでその強度が大きいためである。
ーザ光Rの繰り返し周波数が200 Hzの場合、レー
ザ光を連続的に照射した場合に比べて切り離し力が約2
倍と高くなっているが、これは表皮部材Waが硬質ビニ
ールでその強度が大きいためである。
(第2の実施例)
そこで、第6図に示すように、表皮部材Waのみを溶断
するだけのレーザ出力である100Wの連続的なレーザ
光を前記パルス状のレーザ光に重畳させて非貫通切断を
行うと、表皮部材Waのみは連続的に切断されているの
で、切り離し力は一定出力のレーザ光を連続的に照射し
た場合と同じ程度になり、しかも、表皮部材Waは連続
的に開口しているが、発泡部材wbの上部は依然として
連続的には開口していないので、樹脂ガスの発生量も、
一定出力のレーザ光を連続的に照射した場合に比べて約
173低減できた。
するだけのレーザ出力である100Wの連続的なレーザ
光を前記パルス状のレーザ光に重畳させて非貫通切断を
行うと、表皮部材Waのみは連続的に切断されているの
で、切り離し力は一定出力のレーザ光を連続的に照射し
た場合と同じ程度になり、しかも、表皮部材Waは連続
的に開口しているが、発泡部材wbの上部は依然として
連続的には開口していないので、樹脂ガスの発生量も、
一定出力のレーザ光を連続的に照射した場合に比べて約
173低減できた。
本実施例の場合、表皮部材のみを連続的に溶断するだけ
の発振出力を、第1の実施例における間欠的な発振出力
に重畳させることにより、表皮部材を連続的に溶断して
いるので、表皮部材が硬くても、レーザ光を連続的に照
射して表皮部材および発泡部材を連続的に溶断した場合
と同等の切り離し力に抑えることができる。
の発振出力を、第1の実施例における間欠的な発振出力
に重畳させることにより、表皮部材を連続的に溶断して
いるので、表皮部材が硬くても、レーザ光を連続的に照
射して表皮部材および発泡部材を連続的に溶断した場合
と同等の切り離し力に抑えることができる。
以上、述べたように、かかる本発明によれば、積層樹脂
材の上層を連続的に溶断しないので、樹脂ガスの発生量
自体が低減すると共に、前記上層が連続的に開口してい
ないので、発生した樹脂ガスも表面へは噴出しにくく、
表面への噴出量はさらに減少する。
材の上層を連続的に溶断しないので、樹脂ガスの発生量
自体が低減すると共に、前記上層が連続的に開口してい
ないので、発生した樹脂ガスも表面へは噴出しにくく、
表面への噴出量はさらに減少する。
そのため、レーザ加工装置の集塵経路への樹脂ガスの付
着量が減少して、そのメンテナンス間隔を従来に比べ延
長してランニングコストを低減できるのはもちろん、樹
脂ガスの発生量が減少するので、集塵機の吸引能力も小
さくでき、設備コストも低減できると云う優れた効果を
奏する。
着量が減少して、そのメンテナンス間隔を従来に比べ延
長してランニングコストを低減できるのはもちろん、樹
脂ガスの発生量が減少するので、集塵機の吸引能力も小
さくでき、設備コストも低減できると云う優れた効果を
奏する。
第1図は本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を
説明するための要部断面図、第2図は本発明の第1の実
施例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時
間変化を示すタイムチャート、第3図は特定の積層樹脂
材に本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を適用
した時のレーザ光の照射繰り返し周波数と切断後の積層
樹脂材の切り離し力との関係を示す特性線図、第4図は
第3図と同じ条件における樹脂ガスの発生量を示す特性
線図、第5図は他の特定の積層樹脂材に本発明の第1の
実施例に係わる樹脂切断方法を適用した時のレーザ光の
照射繰り返し周波数と切断後の積層樹脂材の切り離し力
との関係を示す特性線図、第6図は本発明の第2の実施
例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時間
変化を示すタイムチャート、第7図は従来の樹脂切断方
法で非貫通切断を行った場合の積層樹脂材の状態を示す
要部断面図、第8図は従来の樹脂切断方法を説明するた
めの要部断面図である。 R・・・・レーザ光 W・・・・積層樹脂材 Wa ・・・・表皮部材(他の層) wb ・・・・発泡部材(他の層) Wc ・・・・芯部材(最下層) 第6図 第7図
説明するための要部断面図、第2図は本発明の第1の実
施例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時
間変化を示すタイムチャート、第3図は特定の積層樹脂
材に本発明の第1の実施例に係わる樹脂切断方法を適用
した時のレーザ光の照射繰り返し周波数と切断後の積層
樹脂材の切り離し力との関係を示す特性線図、第4図は
第3図と同じ条件における樹脂ガスの発生量を示す特性
線図、第5図は他の特定の積層樹脂材に本発明の第1の
実施例に係わる樹脂切断方法を適用した時のレーザ光の
照射繰り返し周波数と切断後の積層樹脂材の切り離し力
との関係を示す特性線図、第6図は本発明の第2の実施
例に係わる樹脂切断方法におけるレーザ発振出力の時間
変化を示すタイムチャート、第7図は従来の樹脂切断方
法で非貫通切断を行った場合の積層樹脂材の状態を示す
要部断面図、第8図は従来の樹脂切断方法を説明するた
めの要部断面図である。 R・・・・レーザ光 W・・・・積層樹脂材 Wa ・・・・表皮部材(他の層) wb ・・・・発泡部材(他の層) Wc ・・・・芯部材(最下層) 第6図 第7図
Claims (1)
- 積層樹脂材の上層側よりレーザ光を照射し少なくとも最
下層を残して他の層を切断する非貫通切断を行う樹脂切
断方法において、前記レーザ光の焦点を積層樹脂材の他
の層の表面に結ばせ、前記他の層を溶断するだけの発振
出力を有するレーザ光を切断軌跡に沿って移動させなが
ら間欠的に照射することにより、前記他の層の上部をミ
シン目状に不連続に切断すると共に、前記他の層の最下
部を焦点以降の拡大光で連続的に切断することを特徴と
する樹脂切断方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62283791A JPH01127188A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 樹脂切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62283791A JPH01127188A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 樹脂切断方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01127188A true JPH01127188A (ja) | 1989-05-19 |
Family
ID=17670186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP62283791A Pending JPH01127188A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 樹脂切断方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01127188A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6113835A (en) * | 1997-02-26 | 2000-09-05 | Denso Corporation | Method of processing a resin sheet with a laser beam |
JP2012221913A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電極製造方法及びレーザーカット装置 |
DE4448050C5 (de) * | 1993-03-22 | 2014-08-07 | Autoliv France S.N.C. | Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Abdeckung |
CN115647606A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-31 | 上海赛卡精密机械有限公司 | 一种水导激光阻断防护方法 |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62283791A patent/JPH01127188A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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