JPH01262082A - レーザ切断方法 - Google Patents

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〕 この発明はレーザビームを用いて鋼板なとのワークを切
断するレーザ切断方法に関する。

〔従来の技術〕

従来レーザ加工機を用いて鋼板などのワークを切断する
場合、アシストガスとして０．５〜６　ｋｇ　／　ｃＴ
ｌ程度の０２ガスを使用しているが、１ｍｍ以゛下と厚
さの薄いワークの場合はドロスの付着が少ないことから
アシストガスとして空気を使用することもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしアシストガスに０２を用いた場合、ワークが軟鋼
制であれば特に問題はないが、ステンレス鋼やアルミニ
ウムのように溶融すると粘度の高い材料では、切断時に
発生したドロスが切断面に付着してきれいな切断面が得
られない。

上記不具合を改善するためには、ガス圧を上げてドロス
を吹き飛ばせばよいか、ガス圧を上げるとガスの消費量
が増大してランニングコストが嵩むなとの不具合かあっ
た。

またアシストガスにエアを用いた場合は、０゜に比較し
てドロスの酸化度合が低いため、ドロスが切断面に付着
しやすく、このためきれいな切断面が得られないことか
ら切断後、切断面を加工する必要があるなど後処理に多
くの］二数を要する不具合があった。

この発明は上記従来の不具合を改善する目的でなされた
もので、ドロスの付着がないきれいな切断面が容易に得
られるレーザ切断方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明は上記
目的を達成するために、レーザ加工機のノズル本体より
ワークへ向けて照射されるレーザビームの焦点をワーク
の表面より低い位置に設定した状態で上記ノズル本体よ
り切断部へ向けて高圧エアを噴出し、切断時発生したド
ロスを高圧エアにより吹き飛ばしながらワークを切断す
ることにより、溶融時の粘度が高い材料でも切断面にド
ロスを付着させることなく切断を可能にしたレーザ切断
方法を提供するものである。

〔実　施　例〕 この発明の一実施例を図面参照して詳述する。

図において１はレーザ加工機に設けられたノズル本体で
、第２図に示すように内部にレンズホルダ２に支持され
たレンズ３を有している。

上記レンズ３はアシストガスに高圧エアを使用するため
、耐圧レンズにより形成されていて、レンズホルタ２の
内側に突設された環状支持部２ａとの間に介在されたＯ
リング４により高い気密性が保持されていると共にレン
ズホルタ：２の側方にはアシストガスの供給口１ａが開
口されていて、この供給口１ａより８〜１５ｋｇ／ｃＪ
のエアにかノズル本体１内へ供給されるようになってい
る。

上記ノズル本体１内へ供給されたエアはレンズホルダ２
との隙間１ｂからノズル本体１の先端側へ流入し、先端
部に取（＝１けられたノズル５よりレンズ３により集光
されたレ−ザビーム６とともにワーク７へ向けて噴出さ
れる。

また上記ノズル本体１のアシストガス供給口１ａには第
１図に示すアンストガス供給回路１０が接続されている
。

上記アシストガス供給回路１０は高圧コンプレッサより
なるエア源１１と、０２ガスを収容した０２ガス源１２
を有していて、エア源１１により発生された高圧エアは
タンク１３内に溜められて圧力か一定に保持された後、
フィルタ１４、ミストセパレータ１５、オイルセパレー
タ１６及びエアドライヤ９を介して電磁弁１７へと達し
、この電磁弁１７の開放とともに管路１８を経てアシス
トガス供給口１ａへと供給されるようになっている。

また０２ガス源１２の０２ガスは、レギュレータ１９に
より圧力が安定化された後電磁弁２０の開放とともに、
例えば圧力を３段階に切換えるガス圧切換え装置２１へ
供給され、このガス圧切換え装置２１により予め設定さ
れたガス圧に変換してから上記アシストガス供給口１ａ
へと供給されるようなっている。

次にレーザ切断方法について説明すると、ますワーク７
を切断するに当ってピアッシングを行うか、ピアッシン
グはエア源１１で発生された高圧のエアを電磁弁２２を
介してガス圧切換え装置２１へ供給し、このガス圧切換
え装置２１で低圧に変換してアシストガス供給口１ａへ
することにより、低圧のエアのアシストガスを用いて行
う。

またピアッシングを効率よく行うためには、レーザビー
ム６の焦点をワーク７の表面側に設定する。

上記のようにしてレーザビーム６によるワーク７のピア
ッシングが完了したらＮＣ制御装置（図示せず）より送
られる制御信号によりレーザビーム６の焦点がワーク７
の表面側より下部側へ移動するようにノズル本体１が下
降されると共に、切断速度になるまでノズル本体１か切
断方向へ加速されるが、このとき切断状態か不安定とな
りやすく、特にアシストガスにエアを使用した場合０２
ガスに比べて酸化か少ないことからこの現象か発生しや
すい。

そこでこの発明の切断方法ではノズル本体１の送り速度
を第３図に示すように段階的に徐々に上げると同時に、
電磁弁１７を開放して高圧のエアをエア源１１より直接
ノズル本体１のアシストガス供給口１ａへ供給する。

これによって切断開始時の不安定な切断状態がなくなる
と共に、切断時に発生するドロスは高圧エアにより吹き
飛ばされるため、切断面に付着することがなくきれいな
切断面が得られるようになる。

なおレーザビーム６の焦点をワーク７の表面より２　ｍ
ｍ下げて切断したこの発明の切断方法と、６　ｋｇ　／
　ｃ♂の０２ガスを使用した従来の切断方法におけるド
ロスの付着重量の比較を第４図に示す。

この図で曲線Ａがこの発明の切断方法によるもの、曲線
Ｂは従来のもの、そして曲線Ｃはアシストガスとして高
圧エアを使用したが、レーザビーム６の焦点をワーク７
の表面に合せたものをそれぞれ示す。

また第５図はアシストガス圧とドロス付着量の関係を示
す線図である。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように、レーザビームの焦点を
ワークの表面より下方に設定するとともにノズルより高
圧エアを噴出してレーザビームによりワークを切断する
ようにしたことがら、ワークの切断が効率よく行えると
共に、高圧エアにより切断時発生したドロスを吹き飛ば
すようにしたため、ステンレン鋼やアルミニウムのよう
に溶融時の粘度が高い材料でも、切断面にドロスが付着
することもなく、きれいな切断面が得られるようになる
。

また高圧エアを使用するため、ｏ２ガスを使用するもの
に比べてランニングコストも大幅に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は回路図、第
２図はノズル本体の拡大図面図、第３図は切断開始時の
ノズル送り速度を示す線図、第４図は切断速度とドロス
イー１着量の関係を示す線図、第５図はアシストガス圧
とドロスイー１着量の関係を示す線図である。 １はノズル本体、６はレーザビーム、７はワーク、１１
は高圧エア源。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ加工機のノズル本体１よりワーク７−向け
   て照射されるレーザビーム６の焦点をワーク７の表面よ
   り低い位置に設定した状態で上記ノズル本体１より切断
   部へ向けて高圧エアを噴出し、切断時発生したドロスを
   高圧エアにより吹き飛ばしながらワーク７を切断するこ
   とを特徴とするレーザ切断方法。
2. （２）高圧エア源１１として高圧コンプレッサを使用し
   てなる請求項１記載のレーザ切断方法。
3. （３）ピアシング後ノズル本体１の送り速度を段階的に
   上げて安定切断状態になるようにノズル本体１の送り速
   度を制御してなる請求項１記載のレーザ切断方法。