JPH03169491A - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明はレーザ切断装置に関するものである。

く従来の技術〉 レーザ切断装置では、高密度の光エネルギーを得るため
に光学レンズでレーザビームを集束し、このレーザビー
ムを被加工物に照射している。この場合、レーザ光と同
軸に被加工物に吹きつけられるアシストガス（例えば、
酸素、空気など）の圧力により、レーザ光で溶融させた
材料を吹き飛ばして切断加工を行っている。

実際の切断加工では、まず集束レンズを設けたレーザト
ーチよりレーザビームを被加工物に照射して、切断開始
点に孔あけ加工、いわゆるピアシング加工を施し、この
後レーザトーチと被加工物とを相対的に移動させつつ被
加工線方向に切断を行っているが、特に厚内の被加工物
の場合、ピアシング加工時において孔が貫通するまでは
溶融物が上方へ飛散する。レーザ切断装置としての仕様
を越える厚肉板のときや、仕様上方の厚内板のとき（例
えば、レーザ出力１．５ｋＷに対し、軟鋼１２ｍ厚やそ
れ以上のもの）、レーザ出力設定やアシストガス流量、
圧力との関係でこの飛散物、いわゆるスバッタがレーザ
トーチ内の集束レンズに付着してしまうことがある。飛
散物の量は、入射レーザ出力の時間的投入量に比例して
おり、短時間に大きなレーザ出力を投入するとピアシン
グ時間は短いが、スバッタ量は多くなる。レーザトーチ
の集束レンズに付着、堆積したスパッタ量が増加すると
、レーザ光が透過する際集束レンズへの熱吸収量が次第
に大きくなり、集束レンズの破壊を誘発するという虞れ
がある。

通常集束レンズは高価であるため、集束レンズの保護を
優先させるためにスバッタの発生を極力避ける傾向にあ
る。

く発明が解決しようとする問題点〉 このため、従来レーザ切断装置の仕様を越える厚肉や仕
様の上限に近い厚内の被加工物を加工する場合、ピアシ
ング加工時にはパルス発振、即ちレーザ光を断続的に被
加工物に照射させて平均出力を下げ、スバッタ量を少な
くする方法がとられているが、この方法ではピアシング
加工時間が長くなり、切断の全加工時間が長くなるとい
う問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 上記の問題点を解決するため、本発明に係るレーザ切断
装置は、レーザトーチとプラズマアークトーチとを併設
したことを特徴とする。

く実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図および第２図において、１および２はレーザトー
チおよびプラズマアークトーチであり、例えば、これら
のトーチ１，２はキャリジ３に固定されている。キャリ
ジ３は、例えば適宜の駆動手段によりＹ方向に移動され
る。４は加工テーブルであり被加工物５を搭載してキャ
リジ３の移動方向Ｙと直交する方向、例えばＸ方向に適
宜に移動される。６および７はキャリジ３、加工テーブ
ル４を制御するための例えば、操作盤およびＮＣ制御装
置である。なお、アシストガスやレーザ発振器は従来と
同様のため説明を省略する。上記１乃至７によりレーザ
切断装置が構成されている。

上記レーザ切断装置において、例えば予め組まれたプロ
グラムにより、まずプラズマアークトーチ２が被加工物
５の切断開始点上方に来るようにキャリジ３及び加工テ
ーブル４が移動して、プラズマアークトーチ２により孔
加工が行われる。プラズマアークトーチ２により、被加
工物５に貫通孔が穿設された後、キャリジ３及び加工テ
ーブル４が適宜に移動されて、レーザトーチ１が穿設孔
の上方に移送される。この穿設孔からレーザトーチ１に
より切断を開始しキャリジ３及び加工テーブル４が適宜
に移動されて、被加工物が所定の形状に切断される。

ところで、例えば厚さ９ｍｌの軟鋼板のビアシング加工
に出力１ｋＷのレーザをパルス発振させて加工すると約
３０秒かかったが、プラズマアークトーチでは約０．５
秒で貫通孔を穿設することができる。　第３図は本発明
の他の実施例であって、プラズマアークトーチ２をレー
ザトーチ１から遠ざかるよう傾設することにより、プラ
ズマアークトーチ２による貫通孔の穿設時のスバッタが
レーザトーチ１のレンズに付着することをより効果的に
防止することができる。

なお、本発明において、切断面の加工精度が要求されな
い場合はプラズマアークトーチのみを用いて加工すれば
加工時間を短縮することができる。

勿論、レーザトーチを用いて仕様通りの肉厚の加工を行
なうこともできる。

本実施例では、プラズマアークトーチとレーザトーチは
上下方向には固定されているが、スパッタの付着をより
少くするために、使用していないトーチを上方へ退避さ
せる構造とすることができる。勿論、キャリジおよび加
工テーブルのいずれかを相互に直交する２方向に移動自
在とし他方を固定とすることができる。

く発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明によればレーザト
ーチとプラズマアークトーチとを併設しているため、プ
ラズマアークトーチとレーザトーチとの併用により、レ
ーザトーチのみの場合に比べてピアシング加工時間が大
幅に短くなり、切断の全加工時間が短縮される。またレ
ーザトーチのレンズにスバッタが付着することが少なく
なり、レンズの寿命を延ばすことができる。勿論、プラ
ズマアークトーチおよびレーザトーチを適宜に使い分け
ることにより、厚板から薄板までの切断を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施−例を示す斜視図、第２図は第１
図のレーザトーチとプラズマアークトーチの先端部の概
略断面図、第３図はプラズマアークトーチをレーザトー
チから遠ざかるよう傾設した実施例のレーザトーチとプ
ラズマアークトーチの先端部の概略図である。 １・・・レーザトーチ、２・・・プラズマアークトーチ
３・・・キャリジ、４・・・加工テーブル、５・・・被
加工物６・・・操作盤、７・・・ＮＣ制御装置、８・・
・レンズ９・・・電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザトーチとプラズマアークトーチとを併設してな
   るレーザ切断装置。