JPS60154894A - レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツド - Google Patents
レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツドInfo
- Publication number
- JPS60154894A JPS60154894A JP59010949A JP1094984A JPS60154894A JP S60154894 A JPS60154894 A JP S60154894A JP 59010949 A JP59010949 A JP 59010949A JP 1094984 A JP1094984 A JP 1094984A JP S60154894 A JPS60154894 A JP S60154894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- processing
- laser light
- processing head
- laser beam
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1423—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the flow carrying an electric current
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、レーザー光を用いた加工装置における加工
ヘッドに関するものである。
ヘッドに関するものである。
従来、この種の装置として、第１図に示すものが知られ
ている。第１図において、符号（１）は加工ヘッドであ
り、該加工ヘッドにはレンズ（２）が設けられ、該レン
ズによりレーザー光（３）が集光され、これが被加工材
（４）の表面に照射される。また、アルゴン、ヘリウム
、蒙素、水素、酸素等の加工ガス（５）が上記の加工ヘ
ッド（υ内に送りこまれるように構成されている。この
加工ガス（５）は、加工ヘッド（１）のノズルから上記
のレーザー光（３）と共に同軸状に吹き出され、このレ
ーザー光（３）および加工ガス（５）により、被加工拐
（４）が切断、溶接、焼ト入れまたけ溶射等のように加
工される。
ている。第１図において、符号（１）は加工ヘッドであ
り、該加工ヘッドにはレンズ（２）が設けられ、該レン
ズによりレーザー光（３）が集光され、これが被加工材
（４）の表面に照射される。また、アルゴン、ヘリウム
、蒙素、水素、酸素等の加工ガス（５）が上記の加工ヘ
ッド（υ内に送りこまれるように構成されている。この
加工ガス（５）は、加工ヘッド（１）のノズルから上記
のレーザー光（３）と共に同軸状に吹き出され、このレ
ーザー光（３）および加工ガス（５）により、被加工拐
（４）が切断、溶接、焼ト入れまたけ溶射等のように加
工される。
従来のレーザー光を用いた加工装置は上記したような構
成を有するので、被加工材（４）として、厚いものまた
はレーザー光（３）を反射する高融点材料等の加工が困
艶な材料を用いた場合には、上記のように集光したレー
ザー光（３）では加工能力が不足するという欠点が、ち
った。このため、強力なレーザー光を得ようとすると、
出力の大きなレーザー発振器を必要とするという欠点が
あった。因みに出力の大きなレーザー発振器は高価であ
り、また強力なレーザー光を用いると該レーザー光によ
りし／ズ（２）が焼損することもある。
成を有するので、被加工材（４）として、厚いものまた
はレーザー光（３）を反射する高融点材料等の加工が困
艶な材料を用いた場合には、上記のように集光したレー
ザー光（３）では加工能力が不足するという欠点が、ち
った。このため、強力なレーザー光を得ようとすると、
出力の大きなレーザー発振器を必要とするという欠点が
あった。因みに出力の大きなレーザー発振器は高価であ
り、また強力なレーザー光を用いると該レーザー光によ
りし／ズ（２）が焼損することもある。
この発明は上記した従来のものの欠点を除去するもので
、レーザー光をし／ズにより集光し、アルゴン、ヘリウ
ム、窒素、水素、酸素等の加工ガスを上記のレーザー光
と同軸状に吹き出し、被加工材の切断、浴接、焼き入れ
、溶射等の加工を行うレーザー光を用いた加工装置にお
ける加工ヘッドにおいて、該加工ヘッド内に′電極を設
け、該電極に′電圧を印加することにより放電を生ぜし
め、該放電により上記の加工ガスを高温のプラズマとな
し、該プラズマ状の加工ガスを上記レーザー光と同軸状
に吹き出すようになし、これにより、加工能力を飛躍的
に向上させることがでさるよう圧したレーザー光を用い
た加工装置における加工へ”ラドを提供するものである
。
、レーザー光をし／ズにより集光し、アルゴン、ヘリウ
ム、窒素、水素、酸素等の加工ガスを上記のレーザー光
と同軸状に吹き出し、被加工材の切断、浴接、焼き入れ
、溶射等の加工を行うレーザー光を用いた加工装置にお
ける加工ヘッドにおいて、該加工ヘッド内に′電極を設
け、該電極に′電圧を印加することにより放電を生ぜし
め、該放電により上記の加工ガスを高温のプラズマとな
し、該プラズマ状の加工ガスを上記レーザー光と同軸状
に吹き出すようになし、これにより、加工能力を飛躍的
に向上させることがでさるよう圧したレーザー光を用い
た加工装置における加工へ”ラドを提供するものである
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図において、上記した第１図と同一符号は同一または相
当部分を示すので、その詳しい説明は省略する。符号（
６）は絶縁体、（７）は電極、（８）は直流電源、０（
車は加工ガス、（１１）はノズル、０諺は加工ガス、α
１け冷却水、Ｏ脅は鉄捷たは鉄の化合物の粉末を示すも
のである。
図において、上記した第１図と同一符号は同一または相
当部分を示すので、その詳しい説明は省略する。符号（
６）は絶縁体、（７）は電極、（８）は直流電源、０（
車は加工ガス、（１１）はノズル、０諺は加工ガス、α
１け冷却水、Ｏ脅は鉄捷たは鉄の化合物の粉末を示すも
のである。
上記の市、極（７）と加工ヘッド（１）間には直流電源
（８）から直流電圧が印加され、これにより放電（９）
が生じ、この放電により加工ガス０１が高温のプラズマ
に変換される。このプラズマ状の加工ガスはノズル０優
でレーザー光（３）を吸収してさらに高温となり、レー
ザー光（３）と同軸状にノズルＱυから吹き出される。
（８）から直流電圧が印加され、これにより放電（９）
が生じ、この放電により加工ガス０１が高温のプラズマ
に変換される。このプラズマ状の加工ガスはノズル０優
でレーザー光（３）を吸収してさらに高温となり、レー
ザー光（３）と同軸状にノズルＱυから吹き出される。
この高温のプラズマ状の加工ガスは被加工材（４）に吹
きつけられ、またレーザー光（３）は該被加工材に照射
されて該被加工材が加工（切断、溶接、焼き入れ等）さ
れる。
きつけられ、またレーザー光（３）は該被加工材に照射
されて該被加工材が加工（切断、溶接、焼き入れ等）さ
れる。
上記の加工ガスａ′４は高温のフーラズマがレンズ（２
）に触れないようにするだめのものであり、ガスの流量
は小量であってもよく、また加工ガスα１とは異なるガ
スを用いてもよい。冷却水Ｑ４は加工ヘッド（２）のノ
ズルａυが高温により溶けるのを防止し、かつ上記放電
の熱により加工ヘッド（２）が高温になるのを防止する
ものである。
）に触れないようにするだめのものであり、ガスの流量
は小量であってもよく、また加工ガスα１とは異なるガ
スを用いてもよい。冷却水Ｑ４は加工ヘッド（２）のノ
ズルａυが高温により溶けるのを防止し、かつ上記放電
の熱により加工ヘッド（２）が高温になるのを防止する
ものである。
上記のように高温のプラズマを用いることにより、レー
ザー光（３）のみ（プラズマ状ではない加工カスを用い
る場合を含む）による加工の場合に比較して、加工能力
は飛躍的に向上する。被加工材（４）を切断する場合を
例にとると、１ＫＷのレーザー光（３）のみにより切断
可能な版厚は、触加工材（４）が鉄板のときには９ｎ１
、ステ／レスのときには６ｍｍが限鹿であるが、上記の
高温プラズマをも用いると、鉄板のときは１５罷、ステ
／レスのときには９ｍの切ルｉが可能となっている。ま
た、溶接の場合には、プラズマの熱と噴出圧力により深
情は込み溶接が可能となる。焼き入れ加工の場合には１
００００℃以上の高温のプラズマと、レーザー光（３）
により被加工材（４）でらる金属の表面を焼き入れ加工
することができる。
ザー光（３）のみ（プラズマ状ではない加工カスを用い
る場合を含む）による加工の場合に比較して、加工能力
は飛躍的に向上する。被加工材（４）を切断する場合を
例にとると、１ＫＷのレーザー光（３）のみにより切断
可能な版厚は、触加工材（４）が鉄板のときには９ｎ１
、ステ／レスのときには６ｍｍが限鹿であるが、上記の
高温プラズマをも用いると、鉄板のときは１５罷、ステ
／レスのときには９ｍの切ルｉが可能となっている。ま
た、溶接の場合には、プラズマの熱と噴出圧力により深
情は込み溶接が可能となる。焼き入れ加工の場合には１
００００℃以上の高温のプラズマと、レーザー光（３）
により被加工材（４）でらる金属の表面を焼き入れ加工
することができる。
上記の加工カス叫は加工の種類に応じたものを用いる。
例えば、切断の場合には酸素が望ましく、アルコン、ヘ
リウム、窒素を用いても切断可能である。溶接、焼き入
れ等の場合にはアルゴンまたはヘリウムを用いるのが望
ましい。
リウム、窒素を用いても切断可能である。溶接、焼き入
れ等の場合にはアルゴンまたはヘリウムを用いるのが望
ましい。
第２図に示した実施例では、鉄または鉄の化合物の粉末
Ｑ４をノズルθηの近傍に噴射するようになっているの
で、被加工材（４）がステンレスの場合には、該ステン
レスと上記粉末α喧の鉄とが化合し、これによりステン
レスの粘度が下゛がって切断が容易になると共に、切断
面の面粗度が良くなり、ドロスも少なくなる。
Ｑ４をノズルθηの近傍に噴射するようになっているの
で、被加工材（４）がステンレスの場合には、該ステン
レスと上記粉末α喧の鉄とが化合し、これによりステン
レスの粘度が下゛がって切断が容易になると共に、切断
面の面粗度が良くなり、ドロスも少なくなる。
上述の実施例では、加工として切断、溶接、焼き入れの
場合について説明したが、溶射の場合を第６図に基づい
て説明する。第６図において、第２図と同一符号は同一
または相当部分を示すので詳細は省略する。符号−はセ
ラミックまたは金属の粉末を示すものであり、該粉末は
ノズルａ〃の近傍に噴射される。この粉末（１５の噴射
により、被加工材（４）の＠ｕｌ］には高温の１ラズマ
助により溶融された上記粉末αＱが吹きつけられ、被膜
０→が形成さｔＬル。また、レーザー光（３）により、
被加工材（４）の表面が溶融されるので、粉末四は効率
良く吸着される。
場合について説明したが、溶射の場合を第６図に基づい
て説明する。第６図において、第２図と同一符号は同一
または相当部分を示すので詳細は省略する。符号−はセ
ラミックまたは金属の粉末を示すものであり、該粉末は
ノズルａ〃の近傍に噴射される。この粉末（１５の噴射
により、被加工材（４）の＠ｕｌ］には高温の１ラズマ
助により溶融された上記粉末αＱが吹きつけられ、被膜
０→が形成さｔＬル。また、レーザー光（３）により、
被加工材（４）の表面が溶融されるので、粉末四は効率
良く吸着される。
上記実施例では、曲流電源（８）により加工ガスｑ０を
プラズマとなす放電を得ていたが、第４図に示すように
、交ｓ、 ｉＫ 諒により無声放電を得て、これにより
プラズマ状態を作り出すようにしても良い。
プラズマとなす放電を得ていたが、第４図に示すように
、交ｓ、 ｉＫ 諒により無声放電を得て、これにより
プラズマ状態を作り出すようにしても良い。
第４図においで第２図１たけ第６図と同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。符号Ｑ場は交流電源、（ホ）は誘
電体を示すものであり、電極として動作する加工ヘッド
（１）の内面はこの訪電体翰により被覆されている。前
記した電極（７）と加工ヘッド（１）との間には上記交
流電源ＣＬｈにより交流電圧が印加され、これにより無
声放電０！１が発生している。この無声放電α９により
前記放電（９Ｊの場合と同様に加工ガス叫がプラズマ状
態と々す、上記第２図″または第６図で説明した実施例
と同様の効果を捷する。同、訪′亀体…により、加工ヘ
ッド（１）の内ｉｌ［ＩＪを被覆するのに代え、市、極
（７）を被膜してもよい。また、上月己の誘電体−とし
ては、ガラス、チタン酸バリウム、酸化チタン得・を用
いることができる。
たは相当部分を示す。符号Ｑ場は交流電源、（ホ）は誘
電体を示すものであり、電極として動作する加工ヘッド
（１）の内面はこの訪電体翰により被覆されている。前
記した電極（７）と加工ヘッド（１）との間には上記交
流電源ＣＬｈにより交流電圧が印加され、これにより無
声放電０！１が発生している。この無声放電α９により
前記放電（９Ｊの場合と同様に加工ガス叫がプラズマ状
態と々す、上記第２図″または第６図で説明した実施例
と同様の効果を捷する。同、訪′亀体…により、加工ヘ
ッド（１）の内ｉｌ［ＩＪを被覆するのに代え、市、極
（７）を被膜してもよい。また、上月己の誘電体−とし
ては、ガラス、チタン酸バリウム、酸化チタン得・を用
いることができる。
この〉れ明は上記したように、レータ−光をレンズによ
り集光し、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素、酸素等の
加工ガスを上記のレーザー光と同軸状に吹き出し、被加
工材の切断、溶接、焼き入れ、溶射等の加工を行うレー
ザー光を用いた加工装置における加工ヘッドにおいて、
該加工ヘッド内に電極を設け、該電極に直流電源または
交流電源からの電圧を印加することにより放電（放電９
または無声放電１９）を生ぜしめ、該放電により上記の
加工ガスを高温のプラズマとなし、該プラズマ状の加工
ガスを上記レーザー光と同軸状に吹き出すようにしたか
ら、従来のようにレーザー光およびプラズマ状態ではな
い加工ガスを用いた加工の＃Ｊｊ台に比べて、被加工材
の切断、溶接、焼き入れ、溶射等の加工能力を飛躍的に
向上させることができる。
り集光し、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素、酸素等の
加工ガスを上記のレーザー光と同軸状に吹き出し、被加
工材の切断、溶接、焼き入れ、溶射等の加工を行うレー
ザー光を用いた加工装置における加工ヘッドにおいて、
該加工ヘッド内に電極を設け、該電極に直流電源または
交流電源からの電圧を印加することにより放電（放電９
または無声放電１９）を生ぜしめ、該放電により上記の
加工ガスを高温のプラズマとなし、該プラズマ状の加工
ガスを上記レーザー光と同軸状に吹き出すようにしたか
ら、従来のようにレーザー光およびプラズマ状態ではな
い加工ガスを用いた加工の＃Ｊｊ台に比べて、被加工材
の切断、溶接、焼き入れ、溶射等の加工能力を飛躍的に
向上させることができる。
第１ｂ４は従来のレーデ−光を用いた加工装置を示す断
面図、第２図はこの発明の一実施例を示すレーザー光を
用いた加工装置の断面図、第６図および第４図はそれぞ
れ異なる他の実施例を示すし一ザー光を用いた加工装置
の断１１μｍである。 １：加工ヘッド、２：レンズ、６：レーザー光、４：被
加工材、７：電極、８：直流電源、９：放電、１０：加
工ガス、１１：ノズル、１８：交流電源、１９：無声放
電。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人弁理士 木 村 三 朗 第１図 ３ 第２巴 第３図 第４図
面図、第２図はこの発明の一実施例を示すレーザー光を
用いた加工装置の断面図、第６図および第４図はそれぞ
れ異なる他の実施例を示すし一ザー光を用いた加工装置
の断１１μｍである。 １：加工ヘッド、２：レンズ、６：レーザー光、４：被
加工材、７：電極、８：直流電源、９：放電、１０：加
工ガス、１１：ノズル、１８：交流電源、１９：無声放
電。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人弁理士 木 村 三 朗 第１図 ３ 第２巴 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 レーザー光と同軸状に吹き出し、被加工材の切断、溶接
、焼き入れ、溶射等の加工を行うレーザー光を用いた加
工装置における加工ヘッドにおいて、該加工ヘッド内に
電極を設け、さらに、該電極に電圧を印加することによ
り放電を生ぜしめ、該放電により上記の加工カスを高温
のプラズマとする手段を４１シ、該プラズマ状の加工ガ
スを上記レーザー光と同軸状に吹き出すようにしたこと
を特徴とするレーザー光を用いた加工装置における加工
ヘッド。 （２）電極の少なくとも一方を誘電体で被榎し、該誘電
体に交流電圧を印加しで無声放′亀を生ぜしめるように
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレ
ーザー光を用いた加工装置における加工ヘッド。 （３）加工ヘッドのプラズマを吹き出すノズル部分にお
いて、鉄または鉄の化合物の粉末を噴射して上記のプラ
ズマと共に吹き出し、ステンレスよりなる被加工材を切
断加工するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のレーザー光を用いた加工装置における加
工ヘッドっ（４）加工ヘッドのプラズマを吹き出すノズ
ル部分において、セラミックスまたは金属の粉末を噴射
して上記のプラズマと共に吹き出し、溶射を行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレーザー光を
用いた加工装置における加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010949A JPS60154894A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010949A JPS60154894A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60154894A true JPS60154894A (ja) | 1985-08-14 |
Family
ID=11764447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010949A Pending JPS60154894A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60154894A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319205B2 (en) * | 2005-08-05 | 2008-01-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Laser welding method and device |
| CN107584209A (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光切割装置 |
| DE102018205906A1 (de) * | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung, die zum Laserstrahlschneiden ausgebildet ist und ein Verfahren zum Laserstrahlschneiden |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP59010949A patent/JPS60154894A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319205B2 (en) * | 2005-08-05 | 2008-01-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Laser welding method and device |
| CN107584209A (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光切割装置 |
| US10702949B2 (en) | 2016-07-08 | 2020-07-07 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Laser cutting device |
| DE102018205906A1 (de) * | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung, die zum Laserstrahlschneiden ausgebildet ist und ein Verfahren zum Laserstrahlschneiden |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6172323B1 (en) | Combined laser and plasma arc welding machine | |
| US7009139B2 (en) | Method and apparatus for composite YAG laser/arc welding | |
| JP2003504213A (ja) | 複合レーザおよびプラズマアーク加工トーチならびに方法 | |
| US4689461A (en) | Cored tubular electrode and method for the electric-arc cutting of metals | |
| US6995335B2 (en) | Method of thermal processing of a metal workpiece | |
| JPS60154894A (ja) | レ−ザ−光を用いた加工装置における加工ヘツド | |
| Banas et al. | Macro-materials processing | |
| JP2022112333A (ja) | 切断方法およびその切断方法に用いられる装置 | |
| CN105618933B (zh) | 一种高效高质的激光‑微弧等离子复合焊接方法 | |
| JPS5987996A (ja) | レ−ザ・ガス切断装置 | |
| JP2002331373A (ja) | アルミニウムの溶接方法 | |
| JP3590501B2 (ja) | 開先用の高精度溶接方法 | |
| CN111604597B (zh) | 一种k型接头双电弧预热激光摆动焊接方法 | |
| CN114083150A (zh) | 一种激光复合切割管体的方法及切割系统 | |
| JPS60234783A (ja) | レ−ザビ−ム加工装置 | |
| JPH11245042A (ja) | プラズマアーク溶接方法及び装置 | |
| JP4828873B2 (ja) | 超伝導コイルの製造方法、製造装置および超伝導コイル | |
| JPS6439360A (en) | Treatment for internal tube surface | |
| JPH08112674A (ja) | 非導電体の切断方法 | |
| JPS60234782A (ja) | レ−ザビ−ム加工装置 | |
| JP2004195528A (ja) | マグネシウム又はマグネシウム合金のレーザ照射アーク溶接方法 | |
| Uwoghiren et al. | Investigation of the Combined Effect of Input Parameters on Liquidus Temperature and Arc Length in TIG Welding | |
| JPH0124597B2 (ja) | ||
| Liu et al. | Phase matching mode between laser pulse and TIG arc in hybrid welding process | |
| Elza et al. | Laser beam machining |