JPH079184A - Laser cutting method and laser cutting torch - Google Patents

Laser cutting method and laser cutting torch

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JPH079184A
JPH079184A JP5155195A JP15519593A JPH079184A JP H079184 A JPH079184 A JP H079184A JP 5155195 A JP5155195 A JP 5155195A JP 15519593 A JP15519593 A JP 15519593A JP H079184 A JPH079184 A JP H079184A
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assist gas
gas
cut
swirling
laser beam
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Hitoshi Ueno
等 上野
Daiji Sakai
大司 坂井
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Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Koike Sanso Kogyo KK
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Abstract

PURPOSE:To improve cutting speed by injecting an outer assist gas along an inner assist gas and swirling both gasses for injection. CONSTITUTION:When a material to be cut is irradiated with a laser beam 1 and simultaneously oxygen is supplied to the passage 24 of an inner assist gas, a swirling gas flow f1 is formed by a flow straightening member 26. When oxygen is supplied to the passage 22 of an outer assist gas, a swirling gas flow f2 is formed by a flow straightening member 28. The swirling gas flow f1 prevents the lowering of oxygen purity caused by the atmospheric air taken in and also by combustion gasses and slag mixed in. By the ambient protection through the swirling gas flow f2, the directivity of the swirling flow f1 is protected from being interfered by an external air flow. Consequently, a new assist gas with a high purity is always supplied to the cross-section.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は被切断材に対しレーザー
ビームを照射すると共にアシストガスを噴射して切断す
るレーザー切断方法及びレーザー切断トーチに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cutting method and a laser cutting torch for irradiating a material to be cut with a laser beam and jetting an assist gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板やステンレス鋼板或いは合板やプラ
スチック板等の被切断材にレーザービームを照射すると
共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴射して
切断するレーザー切断が行われている。最近ではレーザ
ー発振器の出力が大きくなり、従来ガス切断やプラズマ
切断の領域とされていた厚板まで切断し得るようになっ
てきており切断速度も向上されつつある。
2. Description of the Related Art Laser cutting is performed by irradiating a material to be cut such as a steel plate, a stainless steel plate, a plywood or a plastic plate with a laser beam and jetting an assist gas along the laser beam. In recent years, the output of the laser oscillator has increased, and it has become possible to cut even a thick plate, which has been conventionally regarded as a region for gas cutting or plasma cutting, and the cutting speed is also improving.

【0003】レーザービームに沿って噴射されるアシス
トガスは、レーザービームの照射に伴って発生する溶融
母材の排除、及び蒸発した母材がレンズに付着すること
を防止する機能を有している。またアシストガスは、被
切断材の材質や切断目的に応じて酸素ガスや窒素ガス、
アルゴンガス等の不活性ガスの中から選択的に使用され
る。
The assist gas injected along the laser beam has a function of removing the molten base material generated by the irradiation of the laser beam and preventing the evaporated base material from adhering to the lens. . The assist gas is oxygen gas or nitrogen gas, depending on the material of the material to be cut and the purpose of cutting.
It is selectively used from among inert gases such as argon gas.

【0004】特に、鋼板やステンレス鋼板等の鉄系金
属、或いは真鍮等の非鉄金属等の金属を切断する場合、
アシストガスとして酸素ガスを用いることで、他のガス
を用いた場合と比較してより厚い板をより速い速度で切
断することが出来る。この場合、酸素ガスは金属の燃焼
反応を活性化し、前記酸素ガスの純度が高ければ高いほ
ど燃焼効率が高い。
In particular, when cutting a ferrous metal such as a steel plate or a stainless steel plate, or a non-ferrous metal such as brass,
By using oxygen gas as the assist gas, it is possible to cut a thicker plate at a higher speed as compared with the case of using another gas. In this case, the oxygen gas activates the metal combustion reaction, and the higher the purity of the oxygen gas, the higher the combustion efficiency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】レーザー切断トーチの
ノズルから噴射された酸素ガスは大気中の空気を巻き込
んで純度が低下する。また、被切断材が燃焼した際に発
生する燃焼ガス及びスラッグと称される溶融物質等が混
入して純度が低下する。これ等による課題の原理を図4
を用いて説明すると、先ず、被切断材Wに対してレーザ
ービーム51を照射すると共に前記レーザービーム51に沿
ってアシストガスとして酸素ガス52を噴射するレーザー
切断トーチ53が矢印のa方向に所定の速度で切断を行い
被切断材Wに切り口54を形成する。
The oxygen gas sprayed from the nozzle of the laser cutting torch entrains air in the atmosphere and its purity is lowered. Further, the combustion gas generated when the material to be cut burns and a molten substance called slag are mixed to lower the purity. The principle of the problem caused by these is shown in Fig. 4.
First, a laser cutting torch 53 for irradiating the material W to be cut with a laser beam 51 and for injecting an oxygen gas 52 as an assist gas along the laser beam 51 is provided in a predetermined direction in the direction of arrow a. Cutting is performed at a speed to form a cut 54 in the material W to be cut.

【0006】前記切り口54の切断進行方向側の先端部54
aに対面する酸素ガス52の先行部52aは実質上、切断に
使用されるため、切断の際に発生する燃焼ガス或いはス
ラッグが混入して酸素純度が低下する。一方、酸素ガス
52の後続部52bは実質上、切断に使用されることなく燃
焼反応の活性化には寄与しない。また、酸素ガス52は被
切断材Wの厚さ方向、即ちレーザー切断トーチ53に対し
て遠隔方向に行くに連れて大気中の空気の巻き込み及び
燃焼生成物の混入等によって純度は低下する。
A tip portion 54 of the cut end 54 on the cutting direction side
Since the leading portion 52a of the oxygen gas 52 facing a is substantially used for cutting, the combustion gas or slag generated at the time of cutting is mixed to reduce the oxygen purity. Meanwhile, oxygen gas
The trailing portion 52b of 52 does not substantially contribute to activation of the combustion reaction without being used for cutting. Further, the purity of the oxygen gas 52 is lowered due to the entrainment of air in the atmosphere and the inclusion of combustion products as it goes in the thickness direction of the material W to be cut, that is, in the direction remote from the laser cutting torch 53.

【0007】また、レーザービーム51は直進して被切断
材Wに照射されるため、切断に対しノズル53aから噴射
された酸素ガス52にはレーザー切断トーチ53の移動速度
(被切断材Wに対する切断速度)に応じた遅れが生じ、
切り口先端部54aの切断面下部に切断遅れによるドラグ
ラインが生じたり切断面に荒れが生じる。従って、酸素
ガス52が被切断材Wの燃焼を維持し得る純度を保持する
範囲とレーザービーム51が被切断材Wに照射される位置
関係によって切断速度の上限が設定される。
Further, since the laser beam 51 travels straight and irradiates the material W to be cut, the moving speed of the laser cutting torch 53 (cutting to the material W to be cut) is applied to the oxygen gas 52 jetted from the nozzle 53a for cutting. Delay depending on the speed)
A drag line is generated at the lower end of the cut surface of the cut end portion 54a due to a delay in cutting or the cut surface is roughened. Therefore, the upper limit of the cutting speed is set by the range in which the oxygen gas 52 maintains the purity capable of maintaining the combustion of the material W to be cut and the positional relationship in which the material W is irradiated with the laser beam 51.

【0008】即ち、切断速度を上昇させるのに伴って酸
素ガス52の遅れが増加し、燃焼部に対して純度の低い酸
素ガス52が供給されることとなる。切断速度がある速度
を越えると、レーザービーム51が照射されているにもか
かわらず燃焼部に供給された酸素ガスでは被切断材Wの
燃焼を維持し得なくなり切断が停止する。従って、被切
断材Wの燃焼を維持し得る限界速度が切断速度となる。
That is, as the cutting speed is increased, the delay of the oxygen gas 52 increases, and the oxygen gas 52 of low purity is supplied to the combustion section. When the cutting speed exceeds a certain speed, even if the laser beam 51 is irradiated, the oxygen gas supplied to the combustion portion cannot maintain the combustion of the material W to be cut, and the cutting is stopped. Therefore, the cutting speed is the limit speed at which the combustion of the material W to be cut can be maintained.

【0009】本発明の目的は、前述の従来の問題点に鑑
みレーザー切断トーチのノズルから噴射されて切断面に
対面するアシストガスの純度を向上させることによって
切断速度を向上させると共に、切断面の仕上がり品質を
改善したレーザー切断方法及びレーザー切断トーチを提
供することにある。
In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to improve the cutting speed by improving the purity of the assist gas injected from the nozzle of the laser cutting torch and facing the cutting surface, and at the same time, to improve the cutting surface. A laser cutting method and a laser cutting torch having improved finish quality are provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザー切
断方法は、被切断材に対してレーザービームを照射する
と共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴射し
て被切断材を切断するレーザー切断方法に於いて、前記
アシストガスを旋回させて噴射させることを特徴とする
レーザー切断方法である。
A laser cutting method according to the present invention is a laser cutting method in which a material to be cut is irradiated with a laser beam and an assist gas is injected along the laser beam to cut the material to be cut. In the method, a laser cutting method is characterized in that the assist gas is swirled and jetted.

【0011】また、本発明に係るレーザー切断方法は、
被切断材に対してレーザービームを照射すると共に該レ
ーザービームに沿ってアシストガスを噴射して被切断材
を切断するレーザー切断方法に於いて、レーザービーム
に沿ってインナーアシストガスを噴射させると共に、該
インナーアシストガスに沿ってアウターアシストガスを
噴射させ、前記インナーアシストガス及び又は前記アウ
ターアシストガスを旋回させて噴射させることを特徴と
するレーザー切断方法である。
Further, the laser cutting method according to the present invention is
In a laser cutting method of irradiating a laser beam to a material to be cut and injecting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut, injecting an inner assist gas along the laser beam, In the laser cutting method, an outer assist gas is jetted along the inner assist gas, and the inner assist gas and / or the outer assist gas is swirled and jetted.

【0012】また、本発明に係るレーザー切断トーチ
は、被切断材に対してレーザービームを照射すると共に
該レーザービームに沿ってアシストガスを噴射して被切
断材を切断するレーザー切断方法に於いて、前記アシス
トガスを流通させる通路と該通路に接続されると共に前
記レーザービームに沿って前記アシストガスを旋回させ
ながら噴射する整流部材を備えてなることを特徴とする
レーザー切断トーチである。
Further, the laser cutting torch according to the present invention is a laser cutting method for irradiating a laser beam to a material to be cut and jetting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut. A laser cutting torch comprising: a passage through which the assist gas flows and a rectifying member that is connected to the passage and ejects the assist gas while swirling along the laser beam.

【0013】また、本発明に係るレーザー切断トーチ
は、被切断材に対してレーザービームを照射すると共に
該レーザービームに沿ってアシストガスを噴射して被切
断材を切断するレーザー切断方法に於いて、インナーア
シストガスを流通させるインナーアシストガス通路とア
ウターアシストガスを流通させるアウターアシストガス
通路とを有し、前記インナーアシストガス及び又はアウ
ターアシストガスを旋回させながら噴射する整流部材を
備えてなることを特徴とするレーザー切断トーチであ
る。
The laser cutting torch according to the present invention is a laser cutting method for irradiating a laser beam on a material to be cut and for injecting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut. A rectifying member that has an inner assist gas passage that allows the inner assist gas to flow and an outer assist gas passage that allows the outer assist gas to flow, and that comprises a rectifying member that injects the inner assist gas and / or the outer assist gas while swirling It is a characteristic laser cutting torch.

【0014】また、本発明に係るレーザー切断トーチは
前記レーザー切断トーチに於いて、インナーアシストガ
ス通路とアウターアシストガス通路とを互いに独立して
形成したことを特徴とするレーザー切断トーチである。
The laser cutting torch according to the present invention is the laser cutting torch, wherein the inner assist gas passage and the outer assist gas passage are formed independently of each other.

【0015】[0015]

【作用】本発明に係るレーザー切断方法は、上述の如
く、レーザービームに沿ってアシストガスを旋回させて
噴射するので、被切断材の切断進行方向側の切り口先端
部に対面するアシストガスが常時、新しい純度の高いア
シストガスで形成することが出来ると共に、前記切り口
先端部に対面しない後続部のアシストガスを該切り口先
端部に旋回させることによって燃焼反応の活性化に寄与
していなかったアシストガスを燃焼反応の活性化に利用
することが出来る。
In the laser cutting method according to the present invention, as described above, the assist gas is swirled and jetted along the laser beam, so that the assist gas facing the tip of the cut end on the cutting proceeding direction side of the material to be cut is always kept. The assist gas that can be formed with a new high-purity assist gas and has not contributed to the activation of the combustion reaction by swirling the assist gas of the succeeding portion that does not face the cut end portion to the cut end portion. Can be used to activate the combustion reaction.

【0016】また、レーザービームに沿って噴射させる
アシストガスを旋回させるので、旋回ガス流のモーメン
トにより燃焼ガス及びスラッグを切断面及びノズルから
遠ざけることが出来る。また、レーザービームに沿って
インナーアシストガスを噴射させると共に該インナーア
シストガスに沿ってアウターアシストガスを噴射させる
ので、インナーアシストガスの周囲にアウターアシスト
ガスのカーテンを形成して大気中の空気から遮蔽すると
共に切断の際に発生した燃焼ガス或いはスラッグの混入
を防いでインナーアシストガスの純度を高く維持するこ
とが出来る。また、アウターアシストガス流がインナー
アシストガス流を拘束して、指向性のよいガス流を形成
することが出来る。
Further, since the assist gas to be jetted is swirled along the laser beam, the combustion gas and the slug can be moved away from the cutting surface and the nozzle by the moment of the swirling gas flow. Further, since the inner assist gas is injected along the laser beam and the outer assist gas is injected along the inner assist gas, a curtain of the outer assist gas is formed around the inner assist gas to shield it from the air in the atmosphere. At the same time, it is possible to prevent the combustion gas or slag generated during cutting from being mixed and to maintain the purity of the inner assist gas at a high level. In addition, the outer assist gas flow can restrain the inner assist gas flow to form a gas flow with good directivity.

【0017】更に、前記のインナーアシストガスとアウ
ターアシストガスの一方、或いは両方を旋回させるので
前述の如く純度の高いアシストガスを常時、切り口先端
部に対面させることが出来ると共に後続部のアシストガ
スを有効に利用できる。
Further, since one or both of the inner assist gas and the outer assist gas are swirled, as described above, the assist gas with high purity can be constantly faced to the tip of the cut end and the assist gas of the succeeding part can be provided. It can be used effectively.

【0018】また、本発明に係るレーザー切断トーチ
は、アシストガスの通路に接続して整流部材を設けたの
で所望の方向及び流速でアシストガスを旋回して噴出で
きる。また、レーザービームを通過させる通路の外周に
インナーアシストガスを流通させる通路と該通路の外周
にアウターアシストガスを流通させる通路とを設けたの
で、レーザービームに沿ってインナーアシストガスを噴
出させると共に該インナーアシストガスに沿ってアウタ
ーアシストガスを噴出できる。
Further, since the laser cutting torch according to the present invention is provided with the rectifying member connected to the assist gas passage, the assist gas can be swirled and ejected at a desired direction and flow velocity. Further, since a passage for circulating the inner assist gas and a passage for circulating the outer assist gas are provided on the outer periphery of the passage for passing the laser beam, the inner assist gas is ejected along the laser beam and Outer assist gas can be ejected along the inner assist gas.

【0019】また、前記のインナーアシストガス通路と
アウターアシストガス通路の一方、或いは両方に接続し
て整流部材を設けたので、インナーアシストガスとアウ
ターアシストガスを選択的に或いは両方を夫々所望の方
向及び流速で旋回させながら噴出できる。
Further, since the rectifying member is provided by connecting to one or both of the inner assist gas passage and the outer assist gas passage, the inner assist gas and the outer assist gas are selectively or both in desired directions. And can be jetted while swirling at a flow velocity.

【0020】また、前記インナーアシストガス通路と前
記アウターアシストガス通路とを互いに独立して形成し
たので夫々のガス流の種類及び流量を個々に設定でき
る。
Further, since the inner assist gas passage and the outer assist gas passage are formed independently of each other, the type and flow rate of each gas flow can be set individually.

【0021】[0021]

【実施例】図により本発明に係るレーザー切断方法及び
レーザー切断トーチの一実施例を具体的に説明すると、
図1は本発明の原理を説明する概念図、図2は本発明の
第1実施例の断面説明図、図3は本発明の第2実施例の
断面説明図である。
EXAMPLE An example of a laser cutting method and a laser cutting torch according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
1 is a conceptual diagram for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a sectional explanatory diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【0022】図1を用いてアシストガスを旋回して噴出
した場合の作用と効果の原理説明をすると、先ず、被切
断材Wに対してレーザービーム1を照射すると共に前記
レーザービーム1に沿ってアシストガスとして酸素ガス
2を所定の方向と流量で旋回させながら噴射するレーザ
ー切断トーチ3が矢印のa方向に所定の速度で切断を行
い被切断材Wに切り口4を形成する。
The principle of the action and effect when the assist gas is swirled and jetted will be described with reference to FIG. 1. First, the material W to be cut is irradiated with the laser beam 1 and along the laser beam 1. A laser cutting torch 3 that injects oxygen gas 2 as an assist gas while swirling at a predetermined direction and flow rate cuts at a predetermined speed in the direction of arrow a to form a cut 4 in the workpiece W.

【0023】前記切り口4の切断進行方向側の先端部4
aに対面する酸素ガス2の先行部2aが、ある瞬間に切
断に使用されて、切断の際に発生する燃焼ガス或いはス
ラッグが混入して酸素純度が低下しても、次の瞬間には
旋回ガス流2cによって酸素ガス2の先行部2aは後続
側に移動し、後続部2bは先行側に夫々連続的に移動す
るので、前記切り口4の先端部4aに対面する酸素ガス
は常に新しい高純度の酸素ガスで形成できる。
A tip portion 4 of the cut end 4 on the cutting proceeding side.
The leading portion 2a of the oxygen gas 2 facing a is used for cutting at a certain moment, and even if combustion gas or slag generated at the time of cutting is mixed and the oxygen purity is lowered, it swirls at the next moment. Since the leading portion 2a of the oxygen gas 2 is moved to the trailing side and the trailing portion 2b is continuously moved to the leading side by the gas flow 2c, the oxygen gas facing the tip portion 4a of the cut 4 is always of a new high purity. It can be formed with oxygen gas.

【0024】従って、純度の高い酸素ガスが燃焼反応を
活性化することによって切断速度を向上することが出来
ると共に、前記切り口先端部4aの切断面下部に切断遅
れによって形成されるドラグラインが改善され、切断面
の仕上がりも改善される。また、ノズル3aから噴出す
る酸素ガス2の全体が燃焼反応の活性化に寄与すること
が出来るので、効率よく酸素ガス2を使用することが出
来る。
Therefore, the cutting speed can be improved by activating the combustion reaction with the high-purity oxygen gas, and the drag line formed by the cutting delay at the lower part of the cutting surface of the cut tip 4a is improved. The finish of the cut surface is also improved. Moreover, since the whole oxygen gas 2 ejected from the nozzle 3a can contribute to activation of the combustion reaction, the oxygen gas 2 can be used efficiently.

【0025】図2に於いて、トーチ本体10の外周には該
本体10の外周壁10aと所定の間隙を持ってノズル部材11
が装着されていて、本体10の外周壁10aとノズル部材11
の内周壁11aとの間にアシストガスを流通させる通路12
が形成されている。更に、前記通路12に接続されて前記
アシストガスを旋回させながら噴射させる整流部材13が
取り付けられている。従って、通路12から供給されたア
シストガスは整流部材13を通って旋回ガス流fを形成
し、ノズル部材11の孔11bから旋回しながら噴出する。
In FIG. 2, the nozzle member 11 is provided on the outer periphery of the torch body 10 with a predetermined gap from the outer peripheral wall 10a of the body 10.
Is attached to the outer peripheral wall 10a of the main body 10 and the nozzle member 11
Passage 12 through which the assist gas flows between the inner peripheral wall 11a
Are formed. Further, a rectifying member 13 connected to the passage 12 and ejecting the assist gas while swirling is attached. Therefore, the assist gas supplied from the passage 12 forms the swirling gas flow f through the flow regulating member 13 and is jetted while swirling from the hole 11b of the nozzle member 11.

【0026】また、本体10の内部には所定の位置にレー
ザービーム1を集光するレンズ14が配置されていて、図
示しないレーザー発振器から出射されたレーザービーム
がレンズ14を介して本体10の中心軸に沿って図示しない
被切断材に対して像を結ぶよう配置されている。
A lens 14 for condensing the laser beam 1 is arranged at a predetermined position inside the main body 10, and a laser beam emitted from a laser oscillator (not shown) is passed through the lens 14 to the center of the main body 10. It is arranged so as to form an image on a material to be cut (not shown) along the axis.

【0027】上記のように構成されたトーチAで、所定
のレーザーエネルギーを有して出射されたレーザービー
ム1を図示しない被切断材に照射すると共に、通路12に
対して図示しないアシストガス供給装置からアシストガ
スとして酸素ガスを供給すると、前記酸素ガスは通路12
を通って整流部材13によって旋回ガス流fが形成され
る。
The torch A constructed as described above irradiates a material to be cut (not shown) with a laser beam 1 emitted with a predetermined laser energy, and an assist gas supply device (not shown) for the passage 12. When oxygen gas is supplied as assist gas from the
A swirling gas flow f is formed by the rectifying member 13 through the flow path.

【0028】前記旋回ガス流fは、前記レーザービーム
1に沿って旋回し、ノズル孔11bから噴出して図示しな
い被切断材に噴射する。噴射された前記旋回ガス流f
は、図1で説明した如く、被切断材Wの切り口4の先端
部4aに対して常に新しい高純度の酸素ガスを供給する
ことを可能とし、酸素ガスの全体を燃焼反応の活性化に
寄与させることによって効率よく酸素ガスを使用でき
る。また、燃焼によって発生した燃焼ガス及びスラッグ
を自らの旋回流により切断面及びノズルから遠ざけて切
断表面の仕上がり品質を向上さると共にレンズ及びトー
チの保全を維持できる。
The swirling gas flow f swirls along the laser beam 1, is jetted from the nozzle hole 11b, and is jetted onto a material to be cut (not shown). The swirling gas flow f injected
As described with reference to FIG. 1, it is possible to constantly supply a new high-purity oxygen gas to the tip 4a of the cut end 4 of the material W to be cut, and the entire oxygen gas contributes to activation of the combustion reaction. By doing so, oxygen gas can be used efficiently. In addition, the combustion gas and slag generated by the combustion are moved away from the cutting surface and the nozzle by the swirling flow of themselves, so that the finished quality of the cutting surface can be improved and the lens and torch can be maintained.

【0029】次に、図3を用いてトーチBの説明をする
と、トーチ本体20の内部には該本体20の内周壁20aと所
定の間隔を持って第1の内筒21が配置され、前記内周壁
20aと前記内筒21の外周壁21aとで形成する間隙によっ
てアウターアシストガス通路22が形成されている。前記
内筒21の内部には該内筒21の内周壁21bと所定の間隔を
持って第2の内筒23が配置され前記内筒23の外周壁23a
と第1の内筒21の内周壁21bとで形成する間隙によって
インナーアシストガス通路24が形成されている。
Next, the torch B will be described with reference to FIG. 3. Inside the torch main body 20, a first inner cylinder 21 is arranged at a predetermined distance from the inner peripheral wall 20a of the main body 20. Inner wall
An outer assist gas passage 22 is formed by a gap formed by 20a and the outer peripheral wall 21a of the inner cylinder 21. Inside the inner cylinder 21, a second inner cylinder 23 is arranged with a predetermined distance from the inner peripheral wall 21b of the inner cylinder 21, and an outer peripheral wall 23a of the inner cylinder 23.
The inner assist gas passage 24 is formed by a gap formed by the inner peripheral wall 21b of the first inner cylinder 21 and the inner peripheral wall 21b.

【0030】また、第1の内筒21の先端にインナーノズ
ル部材25が装着されていて、これを介して整流部材26が
インナーアシストガス通路24に接続されて配置されてい
る。トーチ本体20の先端にはアウターノズル部材27が装
着されていて、これを介して整流部材28がアウターアシ
ストガス通路22に接続されて配置されると共に前記アウ
ターノズル部材27の内周面27aと前記インナーノズル部
材25の外周面25aとで形成する間隙によって通路29を形
成している。
An inner nozzle member 25 is attached to the tip of the first inner cylinder 21, and a rectifying member 26 is connected to the inner assist gas passage 24 via the inner nozzle member 25. An outer nozzle member 27 is attached to the tip of the torch body 20, a rectifying member 28 is connected to the outer assist gas passage 22 via the outer nozzle member 27, and the inner peripheral surface 27a of the outer nozzle member 27 and the outer peripheral member 27a are connected to each other. A passage 29 is formed by a gap formed with the outer peripheral surface 25a of the inner nozzle member 25.

【0031】また、第2の内筒23の内部には所定の位置
にレーザービーム1を集光するレンズ14が配置されてい
て、図示しないレーザー発振器から出射されたレーザー
ビームがレンズ14を介して前記内筒23の中心軸に沿って
図示しない被切断材に対して像を結ぶように配置されて
いる。
A lens 14 for condensing the laser beam 1 is arranged at a predetermined position inside the second inner cylinder 23, and a laser beam emitted from a laser oscillator (not shown) passes through the lens 14. It is arranged along the central axis of the inner cylinder 23 so as to form an image on a material to be cut (not shown).

【0032】上記のように構成されたトーチBで、所定
のレーザーエネルギーを有して出射されたレーザービー
ム1を図示しない被切断材に照射すると共に、インナー
アシストガス通路24に対して図示しないアシストガス供
給装置からアシストガスとして酸素ガスを供給すると、
前記酸素ガスはインナーアシストガス通路24を通って整
流部材26によって旋回ガス流f1が形成される。
The torch B configured as described above irradiates the material to be cut (not shown) with the laser beam 1 emitted with a predetermined laser energy, and assists the inner assist gas passage 24 with an assist (not shown). When oxygen gas is supplied as an assist gas from the gas supply device,
The oxygen gas passes through the inner assist gas passage 24, and the swirling gas flow f1 is formed by the rectifying member 26.

【0033】前記旋回ガス流f1は、前記レーザービー
ム1に沿って旋回し、インナーノズル孔25bを経てアウ
ターノズル孔27bから噴出して図示しない被切断材に噴
射する。前記旋回ガス流f1は前述のトーチAで説明し
た旋回ガス流fと同様の作用と効果を有するのでここで
の説明は省略する。
The swirling gas flow f1 swirls along the laser beam 1, is jetted from the outer nozzle hole 27b through the inner nozzle hole 25b, and is jetted onto a material to be cut (not shown). Since the swirling gas flow f1 has the same action and effect as the swirling gas flow f described in the above-mentioned torch A, the description thereof is omitted here.

【0034】また、同様にアウターアシストガス通路22
に対して図示しないアシストガス供給装置からアシスト
ガスとして酸素ガスを供給すると、前記酸素ガスはアウ
ターアシストガス通路22を通って整流部材28によって旋
回ガス流f2が形成される。該旋回ガス流f2は、通路
29を通ってアウターノズル孔27bから噴出すると共に前
記旋回ガス流f1の外周に沿って旋回し、該ガス流f1
に対して大気中の空気から遮蔽するカーテンを形成する
と共に、図示しない被切断材に対して噴射する。
Similarly, the outer assist gas passage 22 is also provided.
On the other hand, when oxygen gas is supplied as an assist gas from an assist gas supply device (not shown), the swirling gas flow f2 is formed by the rectifying member 28 through the outer assist gas passage 22. The swirling gas flow f2 has a passage
Through the outer nozzle hole 27b through 29, and swirls along the outer periphery of the swirling gas flow f1.
On the other hand, while forming a curtain that shields the air in the atmosphere, the curtain is sprayed on the material to be cut (not shown).

【0035】従って、前記旋回ガス流f1が大気中の空
気を巻き込んで酸素の純度が下がることを防止すること
が出来ると共に、被切断材が燃焼した際に発生する燃焼
ガス及びスラッグが前記旋回ガス流f1に混入して酸素
純度が下がることを防止することが出来る。また、旋回
ガス流f1の指向方向に対して、旋回ガス流f2が周囲
を保護することによって、外部からの気流によって妨害
を受けることなく旋回ガス流f1の指向性を向上させる
ことが出来る。
Therefore, it is possible to prevent the swirling gas flow f1 from entraining air in the atmosphere to lower the purity of oxygen, and the combustion gas and slag generated when the material to be cut is burned are the swirling gas. It is possible to prevent the oxygen purity from being lowered by being mixed in the stream f1. Further, by protecting the surroundings of the swirling gas flow f2 with respect to the direction of the swirling gas flow f1, it is possible to improve the directivity of the swirling gas flow f1 without being obstructed by the air flow from the outside.

【0036】前記実施例に於いてアウターアシストガス
通路22及びインナーアシストガス通路24を互いに独立し
て形成すると共に夫々のアシストガス通路に所望の種類
及び所望の流量のガスを供給することによって種々の効
果を有するレーザー切断を可能にする。
In the above-described embodiment, the outer assist gas passage 22 and the inner assist gas passage 24 are formed independently of each other, and various kinds of gas are supplied to the respective assist gas passages in a desired type and at a desired flow rate. Enables effective laser cutting.

【0037】本実施例ではアウターノズル孔27bをイン
ナーノズル孔25bの被切断材板厚方向側に形成したが、
これ等は同位面上で構成しても良く、本実施例に限定す
るものではない。更に、アシストガスとして酸素ガスを
採用したが、用途によってアシストガスの種類を選択的
に使用することが望ましい。また、アシストガスを旋回
させる方法は種々の方法が考えられるので本実施例に限
定する必要はない。
In the present embodiment, the outer nozzle hole 27b is formed on the material thickness direction side of the inner nozzle hole 25b.
These may be configured on the same plane, and are not limited to this embodiment. Furthermore, although oxygen gas is used as the assist gas, it is desirable to selectively use the type of assist gas depending on the application. Further, since various methods of swirling the assist gas can be considered, it is not necessary to limit the method to this embodiment.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明に係るレーザー切断方法及びレー
ザー切断トーチは、上述の如き構成と作用とを有するの
で、切断面に対して常に新しい純度の高いアシストガス
で形成できると共に、アシストガスの全体を燃焼反応の
活性化に寄与させることが出来るので切断速度を向上さ
せると共に、切断遅れによるドラグラインを改善し、切
断面の仕上がり品質を改善することが出来る。
Since the laser cutting method and the laser cutting torch according to the present invention have the above-mentioned constitutions and functions, the cutting surface can always be formed with a new high-purity assist gas, and the entire assist gas can be formed. Since it can contribute to activation of the combustion reaction, the cutting speed can be improved, the drag line due to the cutting delay can be improved, and the finished quality of the cut surface can be improved.

【0039】また、旋回ガス流のモーメントにより燃焼
ガス及びスラッグを切断面及びノズルから遠ざけて切断
面の仕上がり品質を向上させると共にレンズ及びトーチ
の保全を維持することが出来る。また、アウターアシス
トガスがインナーアシストガスの外周を遮蔽してインナ
ーアシストガス中に大気中の空気や燃焼の際に発生する
燃焼ガス及びスラッグ等が混入することがないので、前
記インナーアシストガスの純度及び指向性を維持する。
従って、切断速度を向上させることを可能にし、切断面
の仕上がり品質を改善することが出来る。
Further, the momentum of the swirling gas flow can separate the combustion gas and the slag from the cutting surface and the nozzle to improve the finished quality of the cutting surface and maintain the lens and the torch. Further, since the outer assist gas shields the outer circumference of the inner assist gas and the air in the atmosphere and the combustion gas and slag generated at the time of combustion are not mixed into the inner assist gas, the purity of the inner assist gas is high. And maintain directivity.
Therefore, it is possible to improve the cutting speed and improve the finish quality of the cut surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理を説明する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の断面説明図である。FIG. 2 is a sectional explanatory view of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例の断面説明図である。FIG. 3 is a sectional explanatory view of a second embodiment of the present invention.

【図4】課題を説明する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザービーム 2…酸素ガス 2a…先行部 2b…後続部 2c…旋回ガス流 3…レーザー
切断トーチ 3a…ノズル 4…切り口 4a…先端部 10…トーチ本体 10a…外周壁 11…ノズル部材 11a…内周壁 11b…ノズル孔 12…通路 13…整流部材 14…レンズ 20…トーチ本体 20a…内周壁 21…内筒 21a…外周壁 21b…内周壁 22…アウター
アシストガス通路 23…内筒 23a…外周壁 24…インナーアシストガス通路 25…インナー
ノズル部材 25a…外周面 25b…インナ
ーノズル孔 26…整流部材 27…アウター
ノズル部材 27a…内周面 27b…アウタ
ーノズル孔 28…整流部材 29…通路 W…被切断材 A、B…トー
チ f、f1、f2…旋回ガス流
1 ... Laser beam 2 ... Oxygen gas 2a ... Leading part 2b ... Trailing part 2c ... Swirling gas flow 3 ... Laser cutting torch 3a ... Nozzle 4 ... Cut part 4a ... Tip part 10 ... Torch body 10a ... Outer peripheral wall 11 ... Nozzle member 11a. Inner peripheral wall 11b ... Nozzle hole 12 ... Passage 13 ... Straightening member 14 ... Lens 20 ... Torch body 20a ... Inner peripheral wall 21 ... Inner cylinder 21a ... Outer peripheral wall 21b ... Inner peripheral wall 22 ... Outer assist gas passage 23 ... Inner cylinder 23a ... Outer peripheral wall 24 ... Inner assist gas passage 25 ... Inner nozzle member 25a ... Outer peripheral surface 25b ... Inner nozzle hole 26 ... Straightening member 27 ... Outer nozzle member 27a ... Inner peripheral surface 27b ... Outer nozzle hole 28 ... Straightening member 29 ... Passage W ... Cut Material A, B ... Torch f, f1, f2 ... Swirling gas flow

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被切断材に対してレーザービームを照射
すると共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴
射して被切断材を切断するレーザー切断方法に於いて、
前記アシストガスを旋回させて噴射させることを特徴と
するレーザー切断方法。
1. A laser cutting method in which a material to be cut is irradiated with a laser beam and an assist gas is sprayed along the laser beam to cut the material to be cut,
A laser cutting method comprising swirling and ejecting the assist gas.
【請求項2】 被切断材に対してレーザービームを照射
すると共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴
射して被切断材を切断するレーザー切断方法に於いて、
レーザービームに沿ってインナーアシストガスを噴射さ
せると共に、該インナーアシストガスに沿ってアウター
アシストガスを噴射させ、前記インナーアシストガス及
び又は前記アウターアシストガスを旋回させて噴射させ
ることを特徴とするレーザー切断方法。
2. A laser cutting method of irradiating a laser beam to a material to be cut and jetting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut,
Laser cutting characterized in that an inner assist gas is injected along a laser beam, an outer assist gas is injected along the inner assist gas, and the inner assist gas and / or the outer assist gas is swirled and injected. Method.
【請求項3】 被切断材に対してレーザービームを照射
すると共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴
射して被切断材を切断するレーザー切断トーチに於い
て、前記アシストガスを流通させる通路と該通路に接続
されると共に前記レーザービームに沿って前記アシスト
ガスを旋回させながら噴射する整流部材を備えてなるこ
とを特徴とするレーザー切断トーチ。
3. A laser cutting torch for irradiating a material to be cut with a laser beam and injecting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut, and a passage through which the assist gas flows. A laser cutting torch comprising a rectifying member connected to the passage and ejecting the assist gas while swirling along the laser beam.
【請求項4】 被切断材に対してレーザービームを照射
すると共に該レーザービームに沿ってアシストガスを噴
射して被切断材を切断するレーザー切断トーチに於い
て、インナーアシストガスを流通させるインナーアシス
トガス通路とアウターアシストガスを流通させるアウタ
ーアシストガス通路とを有し、前記インナーアシストガ
ス及び又はアウターアシストガスを旋回させながら噴射
する整流部材を備えてなることを特徴とするレーザー切
断トーチ。
4. A laser cutting torch for irradiating a material to be cut with a laser beam and injecting an assist gas along the laser beam to cut the material to be cut, an inner assist for circulating an inner assist gas. A laser cutting torch comprising a gas passage and an outer assist gas passage through which the outer assist gas flows, and a rectifying member for ejecting the inner assist gas and / or the outer assist gas while swirling.
【請求項5】 インナーアシストガス通路とアウターア
シストガス通路とを互いに独立して形成したことを特徴
とする請求項4記載のレーザー切断トーチ。
5. The laser cutting torch according to claim 4, wherein the inner assist gas passage and the outer assist gas passage are formed independently of each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326878B2 (en) * 2005-09-07 2008-02-05 Disco Corporation Laser beam processing machine
DE102019006647A1 (en) * 2019-09-23 2021-03-25 Rj Lasertechnik Gmbh Inert gas nozzle for laser processing and methods for laser processing

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US7326878B2 (en) * 2005-09-07 2008-02-05 Disco Corporation Laser beam processing machine
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