JPH02220792A - 積層金属板の切断加工方法 - Google Patents
積層金属板の切断加工方法Info
- Publication number
- JPH02220792A JPH02220792A JP1041282A JP4128289A JPH02220792A JP H02220792 A JPH02220792 A JP H02220792A JP 1041282 A JP1041282 A JP 1041282A JP 4128289 A JP4128289 A JP 4128289A JP H02220792 A JPH02220792 A JP H02220792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- cutting
- gas
- resin layer
- laminated metallic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 9
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
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、金属板と樹脂層とからなる積層金属板のレー
ザビーム照射による切断加工方法に関する。
ザビーム照射による切断加工方法に関する。
樹脂層に外皮として金属板が積層された積層金属板の切
断加工は、従来より専らシャーやパンチング等の機械力
を利用した切断方法により行われてきた。しかし、シャ
ーやパンチング等の機械的切断方法では、切断端面にダ
レやパリ等が不可避的に生じ、また内部の樹脂層が切断
端面からはみ出ることも多い。近時は、上記の機械的切
断方法に代えて、レーザの集光熱を利用したレーザ切断
法の使用がこころみられている。
断加工は、従来より専らシャーやパンチング等の機械力
を利用した切断方法により行われてきた。しかし、シャ
ーやパンチング等の機械的切断方法では、切断端面にダ
レやパリ等が不可避的に生じ、また内部の樹脂層が切断
端面からはみ出ることも多い。近時は、上記の機械的切
断方法に代えて、レーザの集光熱を利用したレーザ切断
法の使用がこころみられている。
レーザ切断法は、レーザ発生装置から導出されるレーザ
ビームを集光して被切断材表面に照射するとともにその
照射部にアシストガスとして酸素ガスを供給しながら、
レーザ集光熱で溶断していく方法であり、金属単層板等
の切断方法として広い応用範囲を有している。
ビームを集光して被切断材表面に照射するとともにその
照射部にアシストガスとして酸素ガスを供給しながら、
レーザ集光熱で溶断していく方法であり、金属単層板等
の切断方法として広い応用範囲を有している。
レーザ切断法によれば、シャーやパンチング等の機械的
切断法と異なってダレやパリ等のない切断加工が可能で
あり、金属単層板等に適用した場合には、端面修正の後
処理を必要としない高精度の切断加工を達成することが
できる。しかし、金属単層板と異なって樹脂層を有する
積層金属板をレーザ切断法で切断する場合、レーザ集光
熱による樹脂層の燃焼と切断端面品質の劣化を避けるこ
とができず、またその外皮金属板がアルミニウムや銅等
の低融点金属である場合、また外皮が鋼板等であっても
板厚の薄いものである場合には、樹脂層の燃焼に伴って
外皮金属板が溶融飛散する等、積層板に修復不能の損傷
が生じることも少なくない。
切断法と異なってダレやパリ等のない切断加工が可能で
あり、金属単層板等に適用した場合には、端面修正の後
処理を必要としない高精度の切断加工を達成することが
できる。しかし、金属単層板と異なって樹脂層を有する
積層金属板をレーザ切断法で切断する場合、レーザ集光
熱による樹脂層の燃焼と切断端面品質の劣化を避けるこ
とができず、またその外皮金属板がアルミニウムや銅等
の低融点金属である場合、また外皮が鋼板等であっても
板厚の薄いものである場合には、樹脂層の燃焼に伴って
外皮金属板が溶融飛散する等、積層板に修復不能の損傷
が生じることも少なくない。
本発明は上記に鑑み、樹脂層の燃焼を生じさせず、端面
品質にすぐれた切断加工を達成するためのレーザビーム
照射による積層金属板の切断加工方法を提供するもので
ある。
品質にすぐれた切断加工を達成するためのレーザビーム
照射による積層金属板の切断加工方法を提供するもので
ある。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、積
層金属板のレーザ切断加工において、積層金属板表面に
対しレーザビームの照射と共に、レーザビーム照射部に
アシストガスとして不活性ガスまたは２５容量％以下の
酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスを供給することを特
徴としている。
層金属板のレーザ切断加工において、積層金属板表面に
対しレーザビームの照射と共に、レーザビーム照射部に
アシストガスとして不活性ガスまたは２５容量％以下の
酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスを供給することを特
徴としている。
本発明方法においては、レーザビームの照射と共に供給
されるアシストガスが、積層金属板表面のレーザビーム
照射部を大気から遮断し、溶融部を不活性雰囲気とする
ことにより樹脂層の燃焼反応を未然に防止する。
されるアシストガスが、積層金属板表面のレーザビーム
照射部を大気から遮断し、溶融部を不活性雰囲気とする
ことにより樹脂層の燃焼反応を未然に防止する。
第１図は本発明による積層金属板のレーザ切断加工要領
を示している。（１）は炭酸ガスレーザビーム発生装置
、（２）はノズル部、（３）はレーザビームを高密度化
するためのノズル部に設けられた集光レンズである。（
４）はノズル部に付設されたアシストガス導入口であり
、アシストガス（Ｇ）は、図示しない供給源から、導入
口（４）を介してレーザビーム（ｉ！、）と共にノズル
部（２）に導入され、被切断材である積層金属板（Ｗ）
のレーザビーム照射部に噴射供給されて積層金属板（Ｗ
）の溶融部を被包する。
を示している。（１）は炭酸ガスレーザビーム発生装置
、（２）はノズル部、（３）はレーザビームを高密度化
するためのノズル部に設けられた集光レンズである。（
４）はノズル部に付設されたアシストガス導入口であり
、アシストガス（Ｇ）は、図示しない供給源から、導入
口（４）を介してレーザビーム（ｉ！、）と共にノズル
部（２）に導入され、被切断材である積層金属板（Ｗ）
のレーザビーム照射部に噴射供給されて積層金属板（Ｗ
）の溶融部を被包する。
本発明に使用されるアシストガスとしての不活性ガスは
アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等であり、この
他に炭酸ガス等を使用してよい。
アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等であり、この
他に炭酸ガス等を使用してよい。
また、アシストガスとして、上記不活性ガスと少量の酸
素ガスとの混合ガスを使用した場合は、不活性ガス中に
混在する酸素により、レーザビーム照射部における被切
断材の溶断反応を促進することができる。しかし、その
混合ガス中の酸素量が約２５容量％を越えると、樹脂層
の燃焼反応が回避できなくなるので、約２５容量％を上
限としなければならない。
素ガスとの混合ガスを使用した場合は、不活性ガス中に
混在する酸素により、レーザビーム照射部における被切
断材の溶断反応を促進することができる。しかし、その
混合ガス中の酸素量が約２５容量％を越えると、樹脂層
の燃焼反応が回避できなくなるので、約２５容量％を上
限としなければならない。
本発明方法は、被切断材に対するレーザビーム照射を不
活性ガス（または不活性ガスと少量の酸素との混合ガス
）の供給下に行う点を除いて特別の条件の付加を必要と
しないが、酸素ガスをアシストガスとする通常のレーザ
切断加工に比べてレーザパワーを高出力側に設定するこ
とにより、酸素ガスをアシストガスとする場合と同等の
十分な加工能率を得ることができる。また、レーザビー
ムはパルス発振または連続発振のいずれであってもよい
が、連続発振とすることにより、同一のレーザパワーの
パルス発振の場合に比べて切断加工速度を高めることも
可能である。
活性ガス（または不活性ガスと少量の酸素との混合ガス
）の供給下に行う点を除いて特別の条件の付加を必要と
しないが、酸素ガスをアシストガスとする通常のレーザ
切断加工に比べてレーザパワーを高出力側に設定するこ
とにより、酸素ガスをアシストガスとする場合と同等の
十分な加工能率を得ることができる。また、レーザビー
ムはパルス発振または連続発振のいずれであってもよい
が、連続発振とすることにより、同一のレーザパワーの
パルス発振の場合に比べて切断加工速度を高めることも
可能である。
なお、本発明が適用される積層金属板は、１層の樹脂層
の両面に金属板が積層された３層構造に限られず、樹脂
層を２層ないしそれ以上の層数とし、各樹脂層の両面に
金属板が積層されたものにも適用することができる。
の両面に金属板が積層された３層構造に限られず、樹脂
層を２層ないしそれ以上の層数とし、各樹脂層の両面に
金属板が積層されたものにも適用することができる。
第１回のレーザ切断装置を使用し、アシストガスとして
窒素ガス（流量：約２０ ｆｆ ／分）の供給下、レー
ザパワー４２０Ｗ、周波数７００ Ｈｚのパルス発振の
レーザビームの照射により、加工速度を１ｍ／分として
積層金属板（樹脂層二層厚０．０５ｍｍのポリブタジェ
ン樹脂、外皮金属板：板厚０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板
）の切断加工を行った結果、樹脂層の炭化・燃焼等を生
じることなく、かつパリやダレのないシャープで高精度
の切断端面が得られた。
窒素ガス（流量：約２０ ｆｆ ／分）の供給下、レー
ザパワー４２０Ｗ、周波数７００ Ｈｚのパルス発振の
レーザビームの照射により、加工速度を１ｍ／分として
積層金属板（樹脂層二層厚０．０５ｍｍのポリブタジェ
ン樹脂、外皮金属板：板厚０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板
）の切断加工を行った結果、樹脂層の炭化・燃焼等を生
じることなく、かつパリやダレのないシャープで高精度
の切断端面が得られた。
比較例として、アシストガスに酸素ガスを使用し、レー
ザパワー１１０Ｗ、周波数７００ Ｈｚのパルス発振に
より、加工速度を１ｍ／分として上記と同じ積層金属板
の切断加工を行ったが、切断加工途中において樹脂層の
燃焼とそれに因る外皮鋼板の熔融・飛散を生じた。
ザパワー１１０Ｗ、周波数７００ Ｈｚのパルス発振に
より、加工速度を１ｍ／分として上記と同じ積層金属板
の切断加工を行ったが、切断加工途中において樹脂層の
燃焼とそれに因る外皮鋼板の熔融・飛散を生じた。
本発明方法によれば、樹脂層を有する積層金属板を、樹
脂の燃焼を生じさせることな（レーザビ−ムによる切断
加工を行うことができ、その切断加工によりブレやパリ
等のない良好な切断端面が得られ、後処理を行う必要も
なく、切断加工品質の向上、歩留向上、コスト低減等の
諸効果が得られる。
脂の燃焼を生じさせることな（レーザビ−ムによる切断
加工を行うことができ、その切断加工によりブレやパリ
等のない良好な切断端面が得られ、後処理を行う必要も
なく、切断加工品質の向上、歩留向上、コスト低減等の
諸効果が得られる。
第１図は本発明方法の実施例の模式的説明図である。
■＝レーザビーム発生装置、２：ノズル部、３：集光レ
ンズ、４ニアシストガス導入口、Ｇニアシストガス、Ｗ
：被切断材。
ンズ、４ニアシストガス導入口、Ｇニアシストガス、Ｗ
：被切断材。
Claims (1)
- １、樹脂層の両面に金属板が積層された積層金属板のレ
ーザ切断加工において、不活性ガスまたは２５容量％以
下の酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスをアシストガス
として積層金属板表面のレーザビーム照射部に供給する
ことを特徴とする積層金属板の切断加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041282A JPH02220792A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 積層金属板の切断加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041282A JPH02220792A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 積層金属板の切断加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220792A true JPH02220792A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12604092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1041282A Pending JPH02220792A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 積層金属板の切断加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220792A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05335004A (ja) * | 1992-06-02 | 1993-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｔｃ装置の製造法ならびにｐｔｃ装置を備えた電池 |
| US5942138A (en) * | 1996-09-12 | 1999-08-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process of producing laminar structure by bonding of sheet metal blanks after preliminary bonding |
| CN104722925A (zh) * | 2011-05-13 | 2015-06-24 | 日本电气硝子株式会社 | 层叠体、层叠体的切断方法和层叠体的加工方法、以及脆性板状物的切断装置和切断方法 |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1041282A patent/JPH02220792A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05335004A (ja) * | 1992-06-02 | 1993-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｔｃ装置の製造法ならびにｐｔｃ装置を備えた電池 |
| US5942138A (en) * | 1996-09-12 | 1999-08-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process of producing laminar structure by bonding of sheet metal blanks after preliminary bonding |
| CN104722925A (zh) * | 2011-05-13 | 2015-06-24 | 日本电气硝子株式会社 | 层叠体、层叠体的切断方法和层叠体的加工方法、以及脆性板状物的切断装置和切断方法 |
| US10279568B2 (en) | 2011-05-13 | 2019-05-07 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Laminate, method for cutting laminate, method for processing laminate, and device and method for cutting brittle plate-like object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7184967B2 (ja) | 青色レーザーを使用して銅を溶接するための方法及びシステム | |
| Cao et al. | Research and progress in laser welding of wrought aluminum alloys. I. Laser welding processes | |
| US6740845B2 (en) | Laser welding with beam oscillation | |
| US20240058896A1 (en) | Methods and Systems for Welding Copper and Other Metals Using Blue Lasers | |
| DE102010012265B4 (de) | Verfahren zum Heraustrennen von Einzelscheiben aus einer Verbundglastafel und Verwendung einer Vorrichtung dafür | |
| US20050263500A1 (en) | Laser or laser/arc hybrid welding process with formation of a plasma on the backside | |
| Tu et al. | Fatigue crack fusion in thin-sheet aluminum alloys AA7075-T6 using low-speed fiber laser welding | |
| JP2008126315A (ja) | 改良された溶込みを伴うレーザ溶接方法 | |
| JPH02220792A (ja) | 積層金属板の切断加工方法 | |
| JP4575640B2 (ja) | レーザー溶接方法およびレーザー溶接装置 | |
| JPS5987996A (ja) | レ−ザ・ガス切断装置 | |
| WO2020142458A1 (en) | Methods and systems for welding copper and other metals using blue lasers | |
| Iwase et al. | Dual-focus technique for high-power Nd: YAG laser welding of aluminum alloys | |
| JPH07164173A (ja) | アルミニウム合金部材のレーザ溶接方法 | |
| JPS62234685A (ja) | 加工材料の切断方法 | |
| Sona | Metallic materials processing: cutting and drilling | |
| Schinzel et al. | Laser welding of aluminum car bodies-From research to production | |
| Dhote et al. | WELDING TECHNOLOGY: A REVIEW | |
| JPS6261792A (ja) | Ｙａｇレ−ザによる珪素鋼帯の溶接方法 | |
| JP3463377B2 (ja) | 厚板の延性材料の切断加工法 | |
| JPS61232086A (ja) | レ−ザ溶接方法 | |
| JPS61226192A (ja) | クラツド金属板の製造方法 | |
| JPS60210384A (ja) | レ−ザ−ビ−ムによる厚板鋼板の切断方法 | |
| JPH0631451A (ja) | 不活性ガス雰囲気下の溶接方法 | |
| Kudapa | Laser beam processing of metal-matrix composites |