JPH02108483A

JPH02108483A - レーザ加工法

Info

Publication number: JPH02108483A
Application number: JP63258776A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hirosaki; 廣崎　達也
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-04-20

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、レーザビームによって加工を行う加工法に
関し、特に被加工物に複数の一定の深さの穴を高速であ
けることのできるレーザ加工法に関する。

［従来の技術］レーザビームを被加工物に照射し加工を行う方法は種々
の分野において用いられている。

例えば、被加工物であるアクリル板に一定の深さを有す
る複数の非貫通の穴をあける場合にもレーザ加工法が用
いられる。このような非貫通の穴をあける場合、従来は
、例えば第３図に示すように、レーザビーム１を集光レ
ンズ２に入射させ被加工物３の上に焦点を結ばせ、この
１回の照射で１個ずつ穴４をあける方法がある。

また、第４図に示すように、レーザ加工装置の集光レン
ズが備えられたヘッド部を被加工物３に対し連続的に移
動させながら、レーザビームの照射を低周波パルスによ
り連続的に行い、穴をあける方法がある。

このような第３図及び第４図に示すような従来の加工法
においては、集光レンズ２に入射されたレーザビーム１
の焦点位置は被加工物３の表面近傍に設定される。そし
て、第３図の方法では、１回の照射で１個の穴４をあけ
るという操作を繰り返す必要があり、穴４の数と同じ回
数だけレーザビームを０Ｎ１０ＦＦＬなければならなか
った。

このため、加工時間が長くなり、生産効率が悪いもので
あった。

一方、第４図に示す方法は、レーザビームの出力形態を
パルス出力形態にし、低周波パルス（数）Ｉｚ）で加工
を行っている。この方法は集光レンズ２を有するヘッド
部を連続的に移動しており、前記第３図の加工方法より
も加工時間をはるかに短縮できる。しかしながらこの第
４図の加工方法によると、第５図に示すように加工され
た複数の穴４の深さが不均一となり、穴形状も加工方法
すなわちレーザビームの走査方向へ延びた長大形状とな
ってしまう現状にある。

［発明が解決しようとする課題］以上のように、従来の加工方法において、前者の１回の
レーザビーム照射で１個の穴あけをおこなう加工方法に
あっては、加工時間が長くなってしまい、後者のレーザ
ビームの出力形態をパルス出力形態としヘッド部を連続
移動させる加工方法によれば複数の穴の深さが不均一と
なり、穴の形状が長大になりやすい。また、これら両加
工方法によれば焦点を被加工物の表面近傍で設定するた
め、レーザビームのエネルギ密度が大きくなり過ぎ、穴
の深さを浅く（例えば、２胴程度）コントロールするこ
とが非常に困難であった。

この発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、加工
時間が短く、複数の穴の深さを均一にでき、穴の形状も
丸く均一に揃えられ、穴の深さを浅くコントロールする
ことも容易であるレーザ加工法を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］この発明のレーザ加工法は、被加工物に複数の非貫通の
穴をあける加工を行うレーザ加工法において、予め複数
の穴に対応する貫通孔を形成したマスキング板を被加工
物に被せ、ディフォーカスのレーザビームをマスキング
板上に連続走査させることにより、加工を行うものであ
る。

［作　用コこの発明においては、被加工物に形成する複数の穴に対
応する位置に貫通孔を形成したマスキング板を被加工物
の上面に配設して使用することにより、照射されたレー
ザビームがマスキング板の貫通孔に規制されることで被
加工物への穴の形状を丸く均一に揃えることができる。

また、レーザビームをディフォーカスの状態で使用する
ことにより、エネルギ密度を従来に比べ比較的小さくで
き、穴の深さを浅くコントロールすることが容易となる
と同時に、穴の深さを均一にすることができる。

［実施例］この発明のレーザ加工法の一実施例を第１図及び第２図
において説明する。

被加工物３の上面にはステンレス鋼板によって形成され
た金属製マスキング板１１が被せられ、この金属製マス
キング板１１には、前記被加工物３にあけるべき穴４に
対応する貫通孔１２が複数形成されている。また、この
金属製マスキング板１１はレーザビームが照射されても
変形しにくいように２〜３閣の厚さのステンレス鋼板が
使用されている。尚、本実施例において、貫通孔１２は
φ０．５閣程度０微小な貫通孔である。

また、集光レンズ２はレーザビーム１をディフォーカス
の状態で被加工物３に照射する位置に設けられる。本実
施例においては、この焦点位置は、３　ｍｍの厚さのア
クリル板からなる被加工物３に非貫通の複数の穴４があ
けられるようにレーザビームのエネルギ密度を従来に比
べ比較的小さくするため、被加工物３の上方位置３０１
ｎＩｎの距離に設定される。このようなディフォーカス
状態のレーザビーム１はマスキング板１１の上を連続し
て走査される。これにより、レーザビーム１は一部がマ
スキング板１１に遮ぎられ、ほかの部分は貫通孔１２を
通って被加工物３の表面に照射される。

本実施例は以上のような加工方法により穴あけ加工を行
うので、以下の効果を有する。

まず、貫通孔１２を形成した金属製マスキング板１１を
使用することにより、この貫通孔１２の形状に沿った均
一の形の穴をあけることができる。

従って、この貫通孔１２を丸穴としておけば、加工され
た穴も均一の丸い穴となる。まだディフォーカス状態の
レーザビームを使用することにより、加工を行う位置で
のレーザビームのエネルギ密度を従来に比べ比較的小さ
くでき、穴の深さを浅くコントロールするのが容易とな
る。また、レーザビームを金属製マスキング板１１の上
を連続走査させることができるので、加工時間を短くで
きる。

例えば２〜４ｍ／ｍｉｎで加工することができる。

尚、以上の実施例においては被加工物３はアクリル板と
して説明したが、材質はアクリルに限るものではなく、
レーザビームによって穴をあけられるものであれば他の
材質でも構わない。

また、被加工物３の形状は板形状ではなく、曲面を有す
るものであっても構わない。この曲面と同じ曲面を有す
るマスキング板を使用することで、前述の実施例と同じ
効果を得ることができるからである。さらに、被加工物
の穴４の形状は丸穴に限られる。

また、以上の実施例においては、マスキング板１１は金
属製としたが、他の実施例においてはセラミック等地の
材質を使用してもよい。

さらに、焦点位置は、被加工物３の上方としたが、他の
実施例においては、被加工物の下方にしてディフォーカ
ス状態とすることも可能である。

［発明の効果］以上のように、この発明のレーザ加工法によれば、マス
キング板を使用することにより１．マスキング板に形成
された貫通孔と同じ形状の複数の穴をあけることができ
、穴の形状を均一にできる。

さらに、マスキング板を使用することにより、ディフォ
ーカス状態のレーザビームで加工が行え、従ってレーザ
ビームのエネルギ密度の小さい部分で加工をすることが
でき、穴の深さを均一に揃えることができる。また、レ
ーザビームをマスキング板上で連続して走査できるので
、加工時間を短縮でき、生産効率の向上を図ることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のレーザ加工法を示す加工作業状態の
斜視図、第２図は第１図の加工法によってあけられた穴
を示す断面図、第３図及び第４図は従来の加工法を示す
ための加工作業状態の斜視図、第５図は第４図の従来の
加工法によってあけられた穴を示す断面図である。１・・・レーザビーム、２・・・集光レンズ、３・・・
被加工物、４・・・穴、１１・・・金属製マスキング板
、１２・・・貫通孔。＠　ｆ　ｍｌなお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

被加工物に複数の非貫通の穴をあける加工を行うレーザ
加工法において、予め前記複数の穴に対応する貫通孔を
形成したマスキング板を前記被加工物に被せ、ディフォ
ーカスのレーザビームを上記マスキング板を介し上記被
加工物に連続走査させることにより、加工を行うレーザ
加工法。