JPH01228694A - レーザー切断ノズル、そのノズルを含む切断ヘッド及びそれらを用いるレーザー切断方法 - Google Patents

レーザー切断ノズル、そのノズルを含む切断ヘッド及びそれらを用いるレーザー切断方法

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JPH01228694A
JPH01228694A JP1017828A JP1782889A JPH01228694A JP H01228694 A JPH01228694 A JP H01228694A JP 1017828 A JP1017828 A JP 1017828A JP 1782889 A JP1782889 A JP 1782889A JP H01228694 A JPH01228694 A JP H01228694A
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cutting
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フイリツプ・ヴアン・デ・アヴエ
Gall Christian Le
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザー切断ノズル、そのノズルを備えたレ
ーザー切断ヘッド及びそれらを用いるレーザー切断方法
に関する。レーザーは現在、特に切断、溶接、マーキン
グあるいは表面処理のような種々の応用分野で、あらゆ
る材料に行われる作業の産業に用いられている。
（従来技術とその問題点） 切断では、通常、出力源から発するレーザー光線は、少
くとも１個の可動または固定鏡での反射によってレンズ
の方へ向けられ、そのレンズにより被処理加工部材の近
くに焦点が結ばれる。補助ガスは、レンズと加工部材と
の間に置かれた切断ヘッドによって加工部材の帯域に噴
射される。切断ヘッドは、ノズルを支持し、両者はそれ
を通つ°Ｃ補助ガス及び焦点の合ったレーザー光線が通
過する中央孔を含んでいる。
切断の質と速度は、一方では出力と光線の光学的特質に
、他方ではガス噴射の質と速度によって定められる。
しかしながら、黒皮鋼（低炭素鋼〕または普通鋼、また
は軟鋼の場合には、特に補助ガスは通常酸素であり、酸
素の高速噴射及び超音速噴射でさえも高速度の切断を達
成できない。それは切断速度が、どんな場合でも被切断
材の酸化速度によって限定されるからである。
今８まで用いられていた切断ノズルは、ガス流を安定す
ることができず、その使用は質と切断速度の観点からは
、ばっとしない切断しか行えないでいる。
切断方向の修正も、切断欠陥をもたらし、噴流の乱れも
切断面に目江見える痕を残す。
切断の質を決定するのは、ノズルの形状である。
（発明の構成） 本発明はこれらの欠点を克服し、少くとも二つの相次い
だ同軸の区画を含み、第１区画の内径は入口径から出口
径へと減少し、内妻は径ｄの円筒にその出口で正接して
おり、第２区画は円筒状で、径り及び長さｔを有してお
り、Ｄ／ｄ比が１．１〜１．３、ｔｌｄ比が０．３５〜
ｌとなっている。
本発明によれば、第１区画の内妻がはつきりした角部を
もたないように配置するのが有利である。
実際この配置は、より安定した乱れのないガス流をもた
らす。
以下にさらに詳しく記されるこれらの特徴は、妥当なガ
ス消費量による高性能切断をもたらすのである。本発明
により限定された寸法範囲外では、切断速度は低下する
。
本発明はまた、本発明によるノズルを備えたレーザー切
断ヘッドに関する。
本発明はまた、レーザー出力源、レーザー光線転送手段
、補助ガスを有するレーザー光線用切断ヘッドを用いる
もので、補助ガスが音速を有し、レーザーノズルが本発
明により前記のように限定されているようなレーザー切
断方法に関する。
そのような方法及びノズルは、特に黒皮鋼、以下の詳細
な記載から明らかなように、特に約６〜１５ｓ＋ｚ厚の
黒皮鋼に適用される。
他の特徴及び利点は、本発明によるノズルを示す第１図
を参照した詳細な記載から明らかであろう。
（実施例） 第１図は、焦点の合った光線及び補助ガスが通過する軸
方向通路２を有する円筒状ノズルｌを示す。ネジ山３は
、ノズルを切断ヘッド（図示せず）の端部に固定するこ
とを可能にする。
第１区画４では、通路２ははつきりした角部をもってい
ない。第１区画４の下流端は、径ｄを有する円筒に正接
する。
第１区画４に続く第２区画５は、円筒状であり、径りを
有している。
本発明による前記のようなノズルは銅で製造され、ｃｏ
２使用レーザーの出力源（出力１５００Ｗ）及び酸素の
補助ガスである従来からのレーザー切断装置のヘッドに
取りつけられる。内妻の形は、−方は凸状で他方は凹状
をしている１個の円の２個の接した弧によって形成され
、その内妻は、第１区画４の下流端部で垂直正接してい
る。本発明のこの実施態様では、長さｔは約１　ｍｓで
ある。８關厚の黒皮鋼は、６０〜７０　ｔ／ｍｉｎ　（
音速）のガス流量により１．５０　ｍ／ｍｉｎの速度で
切断される。
切断の質の指数が定められた（肉眼での観察：Ｉ〜５の
範囲のｉ〕。ｉ×ΔＶ　がノズルの質の目安である（Δ
Ｖ＝得られる最高の参照速度−実際の速度）。
比較として、同じ鋼についての切断が、類似の条件で、
すなわち内径２．８ｍｘｔ端部径４龍のＬａｖａｌ型（
ダイバーゼント型）ノズルにより、切断速度１．２　ｍ
　／　ｍｉｎ　、ガス流ｉｉｉ　１００　Ｌ／　ｍｉｎ
で行われた。
これらの条件下では、１×Δｖ＝１０チが得られた。
【図面の簡単な説明】
第１（８）は、本発明によるレーザー切断ノズルの縦面
図である。 ！：ノズル　　２：通　路　　３：ネジ山４：第■区画
　５：第２区画

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、第１区画の内径は入口径から出口径へと減少し、内
    套は径ｄの円筒にその出口で正接しており、第２区画は
    円筒状であつて径Ｄ及び長さｌを有している少くとも二
    つの相次いだ同軸の区画を含み、Ｄ／ｄ比が１．１〜１
    ．３、ｌ／ｄ比が０．３５〜１であるレーザー切断ノズ
    ル。 ２、第１区画の内套がはつきりした角部をもたない請求
    項１記載のノズル。 ３、内套が、一方は凸状で他方は凹状をしている１個の
    円の２個の接した弧によつて構成され、その内套は第１
    区画の下流端部で垂直正接している請求項１または２記
    載のノズル。 ４、長さｌが約１ｍｍである請求項１ないし３のいずれ
    か１項に記載のノズル。 ５、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のノズルを
    含むレーザー切断ヘッド。 ６、レーザー出力源、レーザー光線転送手段、レーザー
    光線用切断ヘッドを用いる種類の方法であつて、補助ガ
    スが音速を有し、レーザー切断ノズルが第１区画の内径
    は入口径から出口径へと減少し、内套は径ｄの円筒にそ
    の出口で正接しており、第２区画は円筒状であつて径Ｄ
    及び長さｌを有している少くとも二つの相次いだ同軸の
    区画を含み、Ｄ／ｄ比が１．１〜１．３、ｌ／ｄが０．
    ３５〜１である材料のレーザー切断方法。 ７、ノズルの第１区画の内套がはつきりした角部をもた
    ない請求項６記載のレーザー切断方法。 ８、長さｌが約１ｍｍである請求項６または７記載のレ
    ーザー切断方法。 ９、内套が一方は凸状で他方は凹状をしている１個の円
    の２個の接した弧によつて構成され、その内套は第１区
    画の下流端部で垂直正接している請求項６ないし８のい
    ずれか１項に記載のレーザー切断方法。 １０、材料が黒皮鋼、特に６〜１５ｍｍ厚の黒皮鋼であ
    る請求項６ないし９のいずれか１項に記載のレーザー切
    断方法。
JP1017828A 1988-02-03 1989-01-30 レーザー切断ノズル、そのノズルを含む切断ヘッド及びそれらを用いるレーザー切断方法 Pending JPH01228694A (ja)

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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19840926B4 (de) * 1998-09-08 2013-07-11 Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen und deren Verwendung
US6096992A (en) * 1999-01-29 2000-08-01 The Esab Group, Inc. Low current water injection nozzle and associated method
US20090168111A9 (en) * 1999-09-01 2009-07-02 Hell Gravure Systems Gmbh Printing form processing with fine and coarse engraving tool processing tracks
US20030155328A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Huth Mark C. Laser micromachining and methods and systems of same
US7754999B2 (en) 2003-05-13 2010-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining and methods of same
US6969822B2 (en) 2003-05-13 2005-11-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining systems
CN1798628B (zh) * 2003-06-04 2012-04-18 三菱电机株式会社 加工机用喷嘴、焊接用导电嘴、加工机用喷嘴的制造方法、焊接用导电嘴的制造方法
US20060279793A1 (en) * 2004-07-30 2006-12-14 Hell Gravure Systems Gmbh Printing form processing with a plurality of engraving tool tracks forming lines
CN101321601B (zh) * 2005-11-25 2011-05-11 通快机床两合公司 激光加工喷嘴
DE102006050059A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Linde Ag Düse zur industriellen Bearbeitung
CN100581707C (zh) * 2007-08-16 2010-01-20 上海交通大学 用于激光切割的超音速喷嘴
DE102007040843A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-05 Precitec Kg Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls
DE102007042493B3 (de) * 2007-09-03 2008-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Laserstrahlschneiden von Werkstücken
DE102007042490B3 (de) * 2007-09-03 2008-10-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Laserstrahlschneiden
DE202008011788U1 (de) 2008-09-04 2008-11-06 Angiomed Gmbh & Co. Medizintechnik Kg Optimierte Gasdüse zum Laserschneiden
JP4820910B2 (ja) * 2010-03-29 2011-11-24 日酸Ｔａｎａｋａ株式会社 レーザ切断方法、レーザ切断用ノズル及びレーザ切断装置
DE102013214551B4 (de) 2013-07-25 2024-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Drahtdüse und Verfahren zum Laserfügen mit Zusatzdraht mit taktiler Drahtführung
CN106312307A (zh) * 2015-07-07 2017-01-11 王爱华 一种激光切割喷嘴
KR101946898B1 (ko) * 2016-02-25 2019-02-11 주식회사 에이치케이 레이저 가공용 노즐
WO2017146424A1 (ko) * 2016-02-25 2017-08-31 주식회사 에이치케이 레이저 가공용 노즐
CN109789513B (zh) * 2016-10-13 2022-04-01 通快激光与系统工程有限公司 激光切割喷嘴，具有喷嘴的激光加工设备及其运行方法
CN110497078A (zh) * 2019-09-12 2019-11-26 奔腾楚天激光（武汉）有限公司 一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴及切割工艺
DE102021112833A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Precitec Gmbh & Co. Kg Blende für einen Laserbearbeitungskopf

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61212495A (ja) * 1985-03-15 1986-09-20 Sony Corp 陰極線管の色選択電極の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1111412B (it) * 1978-03-01 1986-01-13 Prima Progetti Spa Macchina automatica di taglio a raggio laser particolarmente per elementi di rivestimento interno di veicoli
JPS55141392A (en) * 1979-04-23 1980-11-05 Agency Of Ind Science & Technol Laser processing head
JPS607593B2 (ja) * 1980-03-28 1985-02-26 三菱電機株式会社 レ−ザ切断ヘツド
JPS60108192A (ja) * 1983-11-18 1985-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ加工用ノズル
IT1179924B (it) * 1984-05-22 1987-09-16 Prima Progetti Spa Testa focalizzatrice per una macchina da taglio a raggi laser
US4780592A (en) * 1985-09-17 1988-10-25 Bias Forschungs-und Entwicklungs-Labor fur Angewandte Strahltechnik GmbH Apparatus for cutting workpieces by means of a high-energy beam

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61212495A (ja) * 1985-03-15 1986-09-20 Sony Corp 陰極線管の色選択電極の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0331536A3 (en) 1989-09-13
DK169143B1 (da) 1994-08-29
FR2626511A1 (fr) 1989-08-04
EP0331536A2 (fr) 1989-09-06
DE68906429D1 (de) 1993-06-17
FR2626511B1 (fr) 1990-05-18
DK47289A (da) 1989-08-04
ES2040476T3 (es) 1993-10-16
DK47289D0 (da) 1989-02-02
US4913405A (en) 1990-04-03
CA1313229C (fr) 1993-01-26
DE68906429T2 (de) 1993-09-23
EP0331536B1 (fr) 1993-05-12

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