JPH04294888A - レーザー加工方法およびそれに使用する加工ヘッド - Google Patents

レーザー加工方法およびそれに使用する加工ヘッド

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JPH04294888A
JPH04294888A JP4004189A JP418992A JPH04294888A JP H04294888 A JPH04294888 A JP H04294888A JP 4004189 A JP4004189 A JP 4004189A JP 418992 A JP418992 A JP 418992A JP H04294888 A JPH04294888 A JP H04294888A
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Pierre G Duny
ピエール・ガイ・ダニー
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー加工、特に直
径が小さいチューブの内部を加工する方法に関するもの
で、例えば具体的には、加圧水を使用する原子炉の蒸気
発生器に使用されるスリーブ管内部のレーザー溶接修理
を例示できる。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】従来から小さい直径のチ
ューブ内を溶接する加工方法が望まれていた。その加工
方法とは、レーザーがチューブ内の加工ヘッドに誘導さ
れ、そして連続して配置されたレンズを通過した後、集
束することによって、４５゜に傾斜した鏡によって反射
して集束ポイントにビームが集束する方法である。
【０００３】上記方法の難点の一つとしては、反射鏡の
付近のヘッドが加熱するにも係わらず、集束ポイント上
にビームが加速的に集束してしまうことを挙げることが
できる。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、レーザー加工法において、その低コスト化、そしてそ
れに使用する装置の構造の簡素化を促進することを目的
とする。
【０００５】さらに本発明は、ヘッド内に誘導されたレ
ーザービームが、後部に傾斜して取り付けられているミ
ラーによって反射し、そして集束ポイント上に集束し、
またガスに関してはミラーが取り付けられているヘッド
部分に送られるタイプのレーザー加工法に関するもので
、ガスの一部が耐熱導電性固体に形成された通路を上通
過し、この耐熱導電性固体がミラーホルダーから離れて
取り付けられ、加工ヘッドのケースと唯一熱伝導可能に
接触し、さらにミラーホルダーから空間を有して取り付
けられていることを特徴とするものである。
【０００６】２つの加工工程の間でも、上記固体に形成
されている通路を通過して、ガスが相通じていることが
望ましい。さらに本発明は、上記方法の実施のためのレ
ーザー加工部に関するものである。このヘッドは、レー
ザーを誘導、集束、そして反射させるために取り付けら
れた光学上のシステムが収められているケースを備え、
さらに傾斜して設置されたミラーを有するタイプのもの
であり、そのミラーから離れた場所で上記ケース内部に
耐熱導電性固体が取り付けられ、この耐熱導電性固体が
ケースと唯一熱伝導可能に接触し、ミラーホルダーから
空間を有して配置され、さらに上記固体から離れたミラ
ー側に取り付けられているケースの空間に通じ合う通路
が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のレーザー
加工方法では、レーザービームが加工ヘッドの内部を誘
導され、ヘッド内に傾斜して設置されたミラーによって
反射し、加工ポイントに集束し、ガスがミラーを備えた
加工ヘッド部に送られるレーザー加工方法であって、ガ
スの一部が耐熱導電性固体部に形成された通路を通過し
、その耐熱導電性固体部がミラーから離れて取り付けら
れ、さらにミラーホルダーから空間を有して配置されて
いる加工ヘッドのケースと熱伝導可能に接触している唯
一の場所であるつすることにより前記問題の解決を図っ
た。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のレーザー加工
方法およびそれに使用する加工ヘッドを詳しく説明する
。
【０００９】本発明の実施例を、図１を参照して説明す
る。図１は、本発明のレーザー加工ヘッドの長手方向に
沿った断面を示す図である。
【００１０】このレーザー加工ヘッドは、小さい径を有
するチューブ（図示せず。）の内部の１箇所またはそれ
以上の箇所を溶接するものである。特に、加圧水を使用
する原子炉の蒸気発生器に使用されるスリーブ管内部の
レーザー溶接修理に適するものである。
【００１１】図１中、Ｘ−Ｘで表される方向を垂直方向
であると考える。ヘッド１は、一般に管状に形成されて
いるメインケース２と、このメインケース２の内部に取
り付けられる光学上のシステム３と、上端部４とから構
成されている。メインケース２の外径は、上記溶接加工
するべき目的のチューブの内径よりかすかに小さく形成
されている。さらにケースには、ケース自体をチューブ
の軸に沿ってまたは中央に設置するような手段が形成さ
れている（便宜上図示せず。）。
【００１２】上記光学上のシステム３は上端から下端に
まで形成されているものであり、軸方向Ｘ−Ｘ上で終結
している光ファイバー５と、視準レンズ（ｃｏｌｌｉｍ
ａｔｉｎｇ　ｌｅｎｓ）と、集束レンズ７と、４５゜に
傾斜している反射ミラー８とから構成されている。この
ミラー８は、ミラーホルダー８Ａの１辺を有している。 このミラーホルダー８Ａは、ネジ手段９によってケース
２の支持部１０に取り付けられている。上記ネジ９は、
開口部１１から突き出るように取り付けられている。他
方、視準レンズ６と、集束レンズ７とは、固定部材１２
と、環状のクランピングリング１３によって位置を固定
されている。
【００１３】上記先端部４は、冷却部１４と、オギーブ
（ｏｇｉｖｅ　）１５とから構成されている。冷却部１
４は、銅からなる塊であり、一般に円筒状に形成されて
いる。 そして、その下部の直径は大きく形成されている。この
下部は、ケース２の内部の上部に形成されたネジ山部１
６にねじ込むことができる。さらにこの冷却部１４には
、先端から下端に伸びる導管１７が所定数形成されてい
る。オギーブ１５は、冷却部１４を覆っている。そして
その下部には、ネジ山が形成されており、冷却部１４の
下部に接触するまで、上記ネジ山部１６にねじ込むこと
ができる。さらに、先端には上端開口部１８が形成され
ている。
【００１４】上端部４の冷却部１４と、オギーブ１５と
の２つの部材は、以下に示す位置に取り付けられる。ま
ず、オギーブ１５は、ヘッド１のケースの先端部に取り
付けられる。そして、冷却部１４は、その下端が上記支
持部１０から離れるように設置される。冷却部１４は、
ヘッド１をなすケースであるメインケース２とオギーブ
１５とが唯一熱的接触をもつ場所である。
【００１５】使用中は、適当な方法によって一定の場所
に置かれ、シールドしゃ弊ガスがこのヘッド１に送り込
まれ、視準レンズ６および集束レンズ７の縁に形成され
た切り欠き部を通過し、ガス通過口２０（反射ミラー８
と相対しない位置に形成されている。）を介して集束ポ
イント１９へ向かってヘッド１から出ていく。しかし、
ガスの一部は、支持部１０の開口部１１を通過し、そし
てネジ山部１６の導管１７から上端開口部１８を介して
排気される。
【００１６】上記ガスは流れ続ける。溶接レーザービー
ムは光ファイバー５を介して誘導するものであるが、ま
ず視準レンズ６により視準され、反射ミラー８で反射し
た後、集束レンズ７の働きによって集束ポイント１９に
集束する。
【００１７】ヘッド１をその軸を中心にして完全に１回
転させることによって行う管の溶接では、通路１７と、
開口部１１とを通過するガスの一部と、メインケース２
とネジ山部１６との間を伝わる導電熱とが、高い熱伝導
度を有する固体で形成されたネジ山部１６（この部分は
、ヘッドの余熱を制限する。特に反射ミラー８のミラー
ホルダー８Ａと、支持部１０との熱を制限する。）の加
熱の原因となる。
【００１８】２つの溶接工程の間、ガスを継続して流し
続けることによって、ネジ山部１６およびヘッド１の冷
却を急速にそして確実に行うことができる。このように
、加工している間、ヘッドの一部分の加熱（加工の質に
影響するような加熱）を減少させることができる。さら
に、加工中にヘッドの一部分を急速に冷却することもで
きる。つまり、ヘッド１の熱の不均一は、これによって
最小限にすることができる。
【００１９】
【発明の効果】請求項１記載のレーザー加工方法は、レ
ーザービームが加工ヘッドの内部を誘導され、ヘッド内
に傾斜して設置されたミラーによって反射し、加工ポイ
ントに集束し、ガスがミラーを備えた加工ヘッド部に送
られるレーザー加工方法であって、ガスの一部が耐熱導
電性固体部に形成された通路を通過し、その耐熱導電性
固体部がミラーから離れて取り付けられ、さらにミラー
ホルダーから空間を有して配置されている加工ヘッドの
ケースと熱伝導可能に接触している唯一の場所であるこ
とを特徴とするレーザー加工方法である。従って、請求
項１記載のレーザーの加工方法によれば、ヘッドの一部
分の加熱（加工の質に影響するような加熱）を減少させ
ることができる。さらに、加工中にヘッドの一部分を急
速に冷却することもできる。つまり、ヘッド１の熱の不
均一は、これによって最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のレーザーの加工方法に使用す
る加工ヘッドを示す断面図。
【符号の説明】
１　　ヘッド ２　　メインケース ３　　光学上のシステム ４　　上端部 ５　　光ファイバー ６　　視準レンズ ７　　集束レンズ ８　　反射ミラー ９　　ネジ １０　　支持部 １１　　開口部 １２　　固定部材 １３　　クランピングリング １４　　冷却部 １５　　オギーブ １６　　ネジ山部 １７　　導管 １８　　上端開口部 １９　　集束ポイント ２０　　ガス通過口

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　レーザービームが加工ヘッドの内部を
    誘導され、ヘッド内に傾斜して設置されたミラーによっ
    て反射し、加工ポイントに集束し、ガスがミラーを備え
    た加工ヘッド部に送られるレーザー加工方法であって、
    ガスの一部が耐熱導電性固体部に形成された通路を通過
    し、その耐熱導電性固体部がミラーから離れて取り付け
    られ、さらにミラーホルダーから空間を有して配置され
    ている加工ヘッドのケースと熱伝導可能に接触している
    唯一の場所であることを特徴とするレーザー加工方法。
  2. 【請求項２】　　２工程間の間、ガスが固体部の通路を
    通過し続けていることを特徴とする請求項１記載のレー
    ザー加工方法。
  3. 【請求項３】　　誘導、集束、そして反射するタイプの
    レーザービームの為に取り付けられている光学システム
    を有するケースと、傾斜しているミラーとを備えている
    タイプの加工ヘッドであって、ケースの内部でミラーか
    ら離れて取り付けられ、そしてケースと唯一熱伝導が可
    能であるように接触し、さらにミラーホルダーから空間
    を空けて設置されている耐熱導電性固体部を有し、上記
    固体部に通路が形成され、この通路が固体部から離れた
    ミラー側に位置するケース内の空間と通じていることを
    特徴とするレーザー加工ヘッド。
  4. 【請求項４】　　前記通路が固体部の長手方向に沿って
    形成されていることを特徴とする請求項３記載の加工ヘ
    ッド。
  5. 【請求項５】　　前記固体部がケースよりも耐熱導電性
    が優れた素材、特に銅、によって形成されていることを
    特徴とする請求項３記載の加工ヘッド。
JP4004189A 1991-01-11 1992-01-13 レーザー加工方法およびそれに使用する加工ヘッド Withdrawn JPH04294888A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9100301 1991-01-11
FR9100301A FR2671503B1 (fr) 1991-01-11 1991-01-11 Procede et tete de travail au laser.

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EP (1) EP0494558A1 (ja)
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FR2671503B1 (fr) 1993-07-30
EP0494558A1 (fr) 1992-07-15
US5221822A (en) 1993-06-22
FR2671503A1 (fr) 1992-07-17

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