JPS5858987A - レ−ザによる穴明け方法 - Google Patents
レ−ザによる穴明け方法Info
- Publication number
- JPS5858987A JPS5858987A JP56158489A JP15848981A JPS5858987A JP S5858987 A JPS5858987 A JP S5858987A JP 56158489 A JP56158489 A JP 56158489A JP 15848981 A JP15848981 A JP 15848981A JP S5858987 A JPS5858987 A JP S5858987A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- plate
- workpiece
- worked
- diameter
- 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
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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】
この発明は金属板状体あるいは金＠ ／４．イブなどの
被加工材にレーザー−ムラ照射して穴明けするレーザに
よる穴明は方法に関する。
被加工材にレーザー−ムラ照射して穴明けするレーザに
よる穴明は方法に関する。
金属製のシリンダの外周壁に空気噴出用の微細ノズル穴
を明ける場合などのように、シリンダの内部の直径がシ
リンダの外周の穴径よル大ロ径のノズル穴加工を行う場
合、機械加工で紘困難であり、レーザ加工上採用するこ
とが試みられ−ている。仁・しかし、シリンダの肉′厚
が薄い場−合゛には照゛射し−デ／母ルスの集光密度を
高く設定し、集光焦点を表面に合わせれば、レーデ照射
、側の穴径よシピーム出口側の穴径の方が大とな、ゐ−
しかし、シリンダの肉厚が厚くなる′場合やレーでの集
光密度が充分高く得ら゛れない条件たとえばレーデ・臂
ルスビーク出力が低か−）たシ、大明けｒｉＬ径が大・
きくなりて集光密度が低下した条件などにおいては薄い
金属でもいわゆ為逆デー４の穴を明けることができない
。
を明ける場合などのように、シリンダの内部の直径がシ
リンダの外周の穴径よル大ロ径のノズル穴加工を行う場
合、機械加工で紘困難であり、レーザ加工上採用するこ
とが試みられ−ている。仁・しかし、シリンダの肉′厚
が薄い場−合゛には照゛射し−デ／母ルスの集光密度を
高く設定し、集光焦点を表面に合わせれば、レーデ照射
、側の穴径よシピーム出口側の穴径の方が大とな、ゐ−
しかし、シリンダの肉厚が厚くなる′場合やレーでの集
光密度が充分高く得ら゛れない条件たとえばレーデ・臂
ルスビーク出力が低か−）たシ、大明けｒｉＬ径が大・
きくなりて集光密度が低下した条件などにおいては薄い
金属でもいわゆ為逆デー４の穴を明けることができない
。
また、耐熱合金の板欧どに垂直に穴を明ける場合、集光
密度を高くしても必ずしも逆チー／譬または入口径、出
口径が充分接近した値で穴が明けられない。これは表面
からビームが内部に進行す、るにしたがい穴の中心部に
ル−プビームが集光し、中心部がはじめに穴貫通を起す
と出口部の周囲にＶ−デビームが照射されても大の周辺
上加工するに充分なレーデビームが吸収されない。すな
わち、第１図囚で示すように、レーデ電源１で４ルスレ
ーデ発振器２ｔ−制御し、・臂ルスレーデビームＬ ｌ
ｌｊ光レンしＳＫよって集光して保護ガラス４を介して
被加工材５に照射すると、この被加工材５０入口には穴
径Ｄ！、出口には穴径ＤＩの穴６が明けられるが、Ｄ、
＞Ｄ、となってしまい、ＤＢ ＞ＤＩの穴明は加工がで
きない。また、第１図０）で示すように集光密度を低く
して集光スｆ ｙ ）の直径を大きくすると、Ｄｓ ）
Ｄｍの穴６が明くとともに穴６が円錐状にならず、出口
部が円弧状に形成される。したがって、この穴６をシリ
ンダのノズル穴として用い、シリンダの内部から外部に
向けてガスを噴出させる場合には、シリンダの内部の穴
径よシシリンダの外部の穴径が大きくなシ、流体力学的
に不都合が生じ、ノズル穴としては不向きである。そこ
で、レーデビームをシリンダの内部から外部に向けて照
射して穴明けすることも考えられるが、シリンダの内部
にレーデビームを導入できない構造物の加工は不可能で
ある。
密度を高くしても必ずしも逆チー／譬または入口径、出
口径が充分接近した値で穴が明けられない。これは表面
からビームが内部に進行す、るにしたがい穴の中心部に
ル−プビームが集光し、中心部がはじめに穴貫通を起す
と出口部の周囲にＶ−デビームが照射されても大の周辺
上加工するに充分なレーデビームが吸収されない。すな
わち、第１図囚で示すように、レーデ電源１で４ルスレ
ーデ発振器２ｔ−制御し、・臂ルスレーデビームＬ ｌ
ｌｊ光レンしＳＫよって集光して保護ガラス４を介して
被加工材５に照射すると、この被加工材５０入口には穴
径Ｄ！、出口には穴径ＤＩの穴６が明けられるが、Ｄ、
＞Ｄ、となってしまい、ＤＢ ＞ＤＩの穴明は加工がで
きない。また、第１図０）で示すように集光密度を低く
して集光スｆ ｙ ）の直径を大きくすると、Ｄｓ ）
Ｄｍの穴６が明くとともに穴６が円錐状にならず、出口
部が円弧状に形成される。したがって、この穴６をシリ
ンダのノズル穴として用い、シリンダの内部から外部に
向けてガスを噴出させる場合には、シリンダの内部の穴
径よシシリンダの外部の穴径が大きくなシ、流体力学的
に不都合が生じ、ノズル穴としては不向きである。そこ
で、レーデビームをシリンダの内部から外部に向けて照
射して穴明けすることも考えられるが、シリンダの内部
にレーデビームを導入できない構造物の加工は不可能で
ある。
この発明は上記事情に着目してなされたものけを行う場
合に、その被加工材に裏打ち密着材上膜けて穴加工形状
を制御し、ガスの噴出ノズル々どの加工にシいても容易
に加工できるレーデによる穴明は方法を提供しようとす
るものである。
合に、その被加工材に裏打ち密着材上膜けて穴加工形状
を制御し、ガスの噴出ノズル々どの加工にシいても容易
に加工できるレーデによる穴明は方法を提供しようとす
るものである。
以下、この発明を図面に示す実施例にもとづいて説明す
る。第２図（４）（Ｊ３）はこの発明の第１の実施例を
示すもので、１１は金属板状体か・らなる被加工材であ
る。１２は被加工材１１の裏面に密着して鯰けた金属製
の裏打ち密着材である。
る。第２図（４）（Ｊ３）はこの発明の第１の実施例を
示すもので、１１は金属板状体か・らなる被加工材であ
る。１２は被加工材１１の裏面に密着して鯰けた金属製
の裏打ち密着材である。
この状態において、第２図（４）で示すように１パルス
レーデビームＬ管集光して被加工材１１の表面に照射す
ると、被加工材１１の表面から除徐に加工が進行し、被
加工材１１ｔ−貫通して裏打ち密着材１２まで穴明けさ
れる。そして、裏打ち密着材１２の出口に行って穴径が
急に小さくなって穴貫通される。ついで、第２図（Ｂ）
で示 ゛すように被加工材１１から裏打ち密着材１２
を取シ外すと、被加工材１１には入口から出口に向って
穴径に変化のない比較的真直ぐな穴１１が形成される。
レーデビームＬ管集光して被加工材１１の表面に照射す
ると、被加工材１１の表面から除徐に加工が進行し、被
加工材１１ｔ−貫通して裏打ち密着材１２まで穴明けさ
れる。そして、裏打ち密着材１２の出口に行って穴径が
急に小さくなって穴貫通される。ついで、第２図（Ｂ）
で示 ゛すように被加工材１１から裏打ち密着材１２
を取シ外すと、被加工材１１には入口から出口に向って
穴径に変化のない比較的真直ぐな穴１１が形成される。
これは被加工材１１に裏打ち密着材１２と一緒に穴明け
すると穴１ｓの内部に入射したレーザビームＬが穴１３
の内部で多重反射されながら吸収され、穴１３の内部の
溶融金属がレーデビームＬの入射方向に蒸発放出される
ためであり、被加工材１１と美打ち密着材１２との境界
＠１４も裏打ち密着材１２がら蒸発されてくる除去物に
よって穴ＪＪの内周面が平滑に削シ取られる。し友がっ
て、被加工材１１の穴１３の入口径り、と出口径Ｄ４は
り、中Ｄ４となる。
すると穴１ｓの内部に入射したレーザビームＬが穴１３
の内部で多重反射されながら吸収され、穴１３の内部の
溶融金属がレーデビームＬの入射方向に蒸発放出される
ためであり、被加工材１１と美打ち密着材１２との境界
＠１４も裏打ち密着材１２がら蒸発されてくる除去物に
よって穴ＪＪの内周面が平滑に削シ取られる。し友がっ
て、被加工材１１の穴１３の入口径り、と出口径Ｄ４は
り、中Ｄ４となる。
第３図（Ａ） （Ｂ）はこの発明のａＩ２の実施例を示
すもので、被加工材１１に逆テーパ径を有する穴１５を
形成する場合を示す。第１の実施例と同様に被加工材１
１に裏打ち密着材１２ｆ密着した状態で、表面から強い
パワー密にのパルスレーデビームＬを集光して照射する
と、被加工材１１と裏打ち密着材１２との境界部１４が
最も大径となるたる状の穴ｘ６−６ｉ形成される。した
かって、穴１６を形成したのち被加工材１１が良打ち密
層拐１２を取シ外すと、被加工材１ノには入口径り、％
出口径Ｄ・がＤｉ＜ＤＢの逆チー・ぐ径を有する穴１５
が形成される。
すもので、被加工材１１に逆テーパ径を有する穴１５を
形成する場合を示す。第１の実施例と同様に被加工材１
１に裏打ち密着材１２ｆ密着した状態で、表面から強い
パワー密にのパルスレーデビームＬを集光して照射する
と、被加工材１１と裏打ち密着材１２との境界部１４が
最も大径となるたる状の穴ｘ６−６ｉ形成される。した
かって、穴１６を形成したのち被加工材１１が良打ち密
層拐１２を取シ外すと、被加工材１ノには入口径り、％
出口径Ｄ・がＤｉ＜ＤＢの逆チー・ぐ径を有する穴１５
が形成される。
第４１Ｎ（Ａ）（Ｂ）はこの発明の第３の実施例を示す
もので、被加工材としてのシリンダ１１に穴明は加工す
る方法を示す。すなわち、シリンダ１７の内向に円弧状
の裏打ちＷ層材１８を設け、このＭｒｌち＠層材１８會
ゴム材などの弾性体１９′を介在した支持体２０によっ
てシリンダ１７０内面に密着する。この状態で、シリン
ダ１７の外面がパルスレーデビームＬ全集光して照射す
ると、シリンダ１７の外周橡ヲ貫通してその内−の最打
ちｆＩＢ５Ｉｌｌ材１８まで穴２１が形成される。この
穴２１は上記第２の実施例と同様に境界ｂ２２が最も大
径となるたる拭上なしており、加工後、シリンダ１７か
ら裏打ち密着材ｘｓ′に堆ｎ外すと、シリンダ１７には
入ロ径Ｄｙ％出ロ径り口がＤｙ＜Ｄｓの逆チー／母径の
穴２３となる。したがって、この人２３をシリンダ１７
の周壁に複数個設けることにより、ガス噴出ノズルを形
成でき、外部に内部圧力をかけてガスを噴出することが
できるため高速のガス噴出が可能となり、空気軸受けな
どのように多数の微細大を明けたシリンダの製作に好適
する。
もので、被加工材としてのシリンダ１１に穴明は加工す
る方法を示す。すなわち、シリンダ１７の内向に円弧状
の裏打ちＷ層材１８を設け、このＭｒｌち＠層材１８會
ゴム材などの弾性体１９′を介在した支持体２０によっ
てシリンダ１７０内面に密着する。この状態で、シリン
ダ１７の外面がパルスレーデビームＬ全集光して照射す
ると、シリンダ１７の外周橡ヲ貫通してその内−の最打
ちｆＩＢ５Ｉｌｌ材１８まで穴２１が形成される。この
穴２１は上記第２の実施例と同様に境界ｂ２２が最も大
径となるたる拭上なしており、加工後、シリンダ１７か
ら裏打ち密着材ｘｓ′に堆ｎ外すと、シリンダ１７には
入ロ径Ｄｙ％出ロ径り口がＤｙ＜Ｄｓの逆チー／母径の
穴２３となる。したがって、この人２３をシリンダ１７
の周壁に複数個設けることにより、ガス噴出ノズルを形
成でき、外部に内部圧力をかけてガスを噴出することが
できるため高速のガス噴出が可能となり、空気軸受けな
どのように多数の微細大を明けたシリンダの製作に好適
する。
この発明は以上説明したように、被加工材の良面に農打
ち密着材を設け、被加工材の＆囲から７４ルスレーザビ
ームを照射して嶽打ち密層材１で負通した穴明は全行り
たのち、上配良口ち密層材を被加工材から取り外すよう
にしたから、被加工材に逆テーパ状の穴明けが可能とな
シ、加工時には穴の実深くから＃発４２１１４が高速で
外部へ放出されるため、穴の内周面を子端に仕上げるこ
とができる。したがって、シリンダなどの被加工材にお
いて、その周壁にガス噴出ノズル穴を設ける場合に流体
力学的にも良好な穴を明けることができる。
ち密着材を設け、被加工材の＆囲から７４ルスレーザビ
ームを照射して嶽打ち密層材１で負通した穴明は全行り
たのち、上配良口ち密層材を被加工材から取り外すよう
にしたから、被加工材に逆テーパ状の穴明けが可能とな
シ、加工時には穴の実深くから＃発４２１１４が高速で
外部へ放出されるため、穴の内周面を子端に仕上げるこ
とができる。したがって、シリンダなどの被加工材にお
いて、その周壁にガス噴出ノズル穴を設ける場合に流体
力学的にも良好な穴を明けることができる。
なお、シリンダの内１１に農打ち密層材ｔセットするこ
とが困難な構造＠においては、シリン状態で流し込み、
内部で凝固させてからレーデビームを照射して穴明けし
、加工後内部の低融課金ｍｔ−＃解して流し出すように
してもよい。
とが困難な構造＠においては、シリン状態で流し込み、
内部で凝固させてからレーデビームを照射して穴明けし
、加工後内部の低融課金ｍｔ−＃解して流し出すように
してもよい。
第１図囚（Ｂ） Ｆｉ従来の穴明は加工を示す断面図、
第２図（４）（Ｂ）はこの発明の第１の実施例を示ず断
面図、第３図（ＡＪ （Ｂ）はこの発萌の第２の実施例
を示す〜「面図、ａ１ｇ４図（Ａ） ＣＢ）はこの発明
の第３の夾ＭＩ？ｌＩ′９ｒ示す断面図である。 １１・・・被加工材、１２．１８・・・＾打ち冨着材、
１７・・・シリンダ（被加工材）、Ｌ・・・パルスレー
デビーム。 出紬八代理人 弁理士 １ 江 武 彦（Ａ） （Ａ） （Ａ） １図 （Ｂ）
第２図（４）（Ｂ）はこの発明の第１の実施例を示ず断
面図、第３図（ＡＪ （Ｂ）はこの発萌の第２の実施例
を示す〜「面図、ａ１ｇ４図（Ａ） ＣＢ）はこの発明
の第３の夾ＭＩ？ｌＩ′９ｒ示す断面図である。 １１・・・被加工材、１２．１８・・・＾打ち冨着材、
１７・・・シリンダ（被加工材）、Ｌ・・・パルスレー
デビーム。 出紬八代理人 弁理士 １ 江 武 彦（Ａ） （Ａ） （Ａ） １図 （Ｂ）
Claims (1)
- 被加工材にノやルスど−デビームを集光して照射し、被
加工材に穴明けする方法において、上記被加工材の裏面
に基打ち密着材を設け、表面からパルスレーデビームｔ
Ｒ射して上記裏打ち密着材まで貫通した穴明けを行、り
たのち、上記裏打ち密着材ヲ被加工材か、ら取シ外すこ
とｔ特徴とするレーデによる穴明は方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158489A JPS5858987A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | レ−ザによる穴明け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158489A JPS5858987A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | レ−ザによる穴明け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858987A true JPS5858987A (ja) | 1983-04-07 |
Family
ID=15672851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158489A Pending JPS5858987A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | レ−ザによる穴明け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203652B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-03-20 | International Business Machines Corporation | Method of forming a via in a substrate |
| WO2022084642A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Trumpf Laser Uk Limited | A method for forming at least one through-hole in a metal workpiece |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56158489A patent/JPS5858987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203652B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-03-20 | International Business Machines Corporation | Method of forming a via in a substrate |
| WO2022084642A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Trumpf Laser Uk Limited | A method for forming at least one through-hole in a metal workpiece |
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