JPS60234783A - レ−ザビ−ム加工装置 - Google Patents
レ−ザビ−ム加工装置Info
- Publication number
- JPS60234783A JPS60234783A JP59089322A JP8932284A JPS60234783A JP S60234783 A JPS60234783 A JP S60234783A JP 59089322 A JP59089322 A JP 59089322A JP 8932284 A JP8932284 A JP 8932284A JP S60234783 A JPS60234783 A JP S60234783A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- electrode
- assist gas
- machining
- voltage
- 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
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Classifications
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- 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
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- 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
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
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〕
本発明は、高エネルギー密度の得られるレーザビームと
高温プラズマガスとを用いて、効率よく加工をおこなう
ことのできるレーザビーム加工装置に関する。
高温プラズマガスとを用いて、効率よく加工をおこなう
ことのできるレーザビーム加工装置に関する。
第３図はレーザビーム加工装置の要部の一例を示す縦断
面図である。（１）はレーザ発振器から出射されたレー
ザビームであり、（２）はレーザビーム（１）？加工の
目的にあったエネルギー密度に集光するための集光光学
系である。（３） Ｆｉ果先光光学系２）の下部に設け
られたレーザビーム（１）と同軸で円筒状の電気絶縁材
料により構成されたアシストガスノズル、（４）ハアシ
ストガスノズル（３）の先端に設けられたレーザビーム
（１）と同軸円環状の′区４柩、（５）は被加工物であ
る。また（６）は電極（４）と被加工物（５）との間に
正極性電圧全印加するとともに、アーク放′亀全発生さ
せるアーク放！電源である。（７）はアシストガス供給
口、（８）はアシストガスノズル（３）の外Ｉｌｌにレ
ーザビーム（１ンと同軸円筒状に設けた水冷式シールド
ノズル、（９）はシールドガス供給口である。
面図である。（１）はレーザ発振器から出射されたレー
ザビームであり、（２）はレーザビーム（１）？加工の
目的にあったエネルギー密度に集光するための集光光学
系である。（３） Ｆｉ果先光光学系２）の下部に設け
られたレーザビーム（１）と同軸で円筒状の電気絶縁材
料により構成されたアシストガスノズル、（４）ハアシ
ストガスノズル（３）の先端に設けられたレーザビーム
（１）と同軸円環状の′区４柩、（５）は被加工物であ
る。また（６）は電極（４）と被加工物（５）との間に
正極性電圧全印加するとともに、アーク放′亀全発生さ
せるアーク放！電源である。（７）はアシストガス供給
口、（８）はアシストガスノズル（３）の外Ｉｌｌにレ
ーザビーム（１ンと同軸円筒状に設けた水冷式シールド
ノズル、（９）はシールドガス供給口である。
上記のように構成したレーザビーム加工装置によれば、
レーザ発振器により出射されたＶ−ザピーム（１）は、
集光光学系（２）により１０６〜１０８ｗ／ｄという高
エネルギー密度のスポットに集光され、被加工物（５）
の表面に集光される。一方レーザビーム（１）の出射と
同時に、アーク放電電源（６）により電極（４）Ｋは正
、被加工物（５）には負の正極性電圧が印加される。こ
のとき生ずるアークによりアブストガスは高温ガスプラ
ズマｕＯとなり、被加工物（５）の表面にレーザビーム
（１ンと同時に噴射される。このようにＶ−ザビーム（
１）と高温ガスプラズマ叫とを用いた加工では、集光さ
れたレーザビーム（１）の高エネルギー密度と、高温ガ
スプラズマ叫のもつエネルギーケ利用して被加工物（５
）全蒸発、溶融または高速加熱することにより各棟の加
工音高効率で実現できる。
レーザ発振器により出射されたＶ−ザピーム（１）は、
集光光学系（２）により１０６〜１０８ｗ／ｄという高
エネルギー密度のスポットに集光され、被加工物（５）
の表面に集光される。一方レーザビーム（１）の出射と
同時に、アーク放電電源（６）により電極（４）Ｋは正
、被加工物（５）には負の正極性電圧が印加される。こ
のとき生ずるアークによりアブストガスは高温ガスプラ
ズマｕＯとなり、被加工物（５）の表面にレーザビーム
（１ンと同時に噴射される。このようにＶ−ザビーム（
１）と高温ガスプラズマ叫とを用いた加工では、集光さ
れたレーザビーム（１）の高エネルギー密度と、高温ガ
スプラズマ叫のもつエネルギーケ利用して被加工物（５
）全蒸発、溶融または高速加熱することにより各棟の加
工音高効率で実現できる。
しかしながら、Ａｔ％Ｃｕなどの金属はその表面〜
が酸化膜などの不純物αυでおおわれているため正極性
の電圧を印加して高温ガスプラズマ（）［１発生させる
加工では、溶融金属に不純物α〃が混り、その流動性が
著しく悪くなって加工品質が低下してしまう。第４図は
、このような方法により金属材料管切断し斤切断部■の
断ｔｆｉを示したもので、切断面■の下部の裏面に溶融
金属の付着ａ２が起こってしまうという欠点があった。
の電圧を印加して高温ガスプラズマ（）［１発生させる
加工では、溶融金属に不純物α〃が混り、その流動性が
著しく悪くなって加工品質が低下してしまう。第４図は
、このような方法により金属材料管切断し斤切断部■の
断ｔｆｉを示したもので、切断面■の下部の裏面に溶融
金属の付着ａ２が起こってしまうという欠点があった。
本発明は、上記のような欠点を解決するためになされた
もので、面粗度−倉向上し溶融金属の付着を容易に抑制
できるレーザビーム加工装置ケ得るため、被加工物とレ
ーザビーム加工装置の電極との間に逆極性の電圧を印加
し、クリーニング作用ケ起こして高温ガスプラズマ會発
生させることにより仮加工物を加工す６ようにしたレー
ザビーム加工装置全提供するものである、 〔発明の実施例〕 第１図は本発明の実施例を示す縦断面図である。
もので、面粗度−倉向上し溶融金属の付着を容易に抑制
できるレーザビーム加工装置ケ得るため、被加工物とレ
ーザビーム加工装置の電極との間に逆極性の電圧を印加
し、クリーニング作用ケ起こして高温ガスプラズマ會発
生させることにより仮加工物を加工す６ようにしたレー
ザビーム加工装置全提供するものである、 〔発明の実施例〕 第１図は本発明の実施例を示す縦断面図である。
なお、第６図と同じ機能の部分には同じ記号を付し、説
明？省略する。レーザビーム加工装置自体は第１図で示
す装置と同一であるが、本発明においては仮加工ｗＪ（
５）には負、電極（４）には正の逆極性を印加するアー
ク放゛也′亀源（６ａ）が設けられている。
明？省略する。レーザビーム加工装置自体は第１図で示
す装置と同一であるが、本発明においては仮加工ｗＪ（
５）には負、電極（４）には正の逆極性を印加するアー
ク放゛也′亀源（６ａ）が設けられている。
上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。レーザ発振器から出射さねたレーザビーム（
１）は、集光光学系（２）により集光されて高エネルギ
ー密度のスポットに集光され、被加工物（５）の表面に
照射される。一方レーザビーム（１）の出射と同時に、
成気絶縁材料により構成されたアシストガスノズル（３
）の先端に設けられたレーザビーム（１）と同軸円環状
の電極（４）に正、被加工物（５）に負の逆極性の電圧
がアーク放電寛？ｌ＠ （６）により印加される。この
ためアシストガス供給口（７）から導入されたアシスト
ガ・スの作用とあいまって、を極（４）と被加工物（５
）の間にアークが発生する。アシストガスはこのアーク
により高温に加熱され、一部は解離して高温ガスプラズ
マＣ１υとなり、被加工物（５）の表面にレーザビーム
（１）と同時に噴射される。
りである。レーザ発振器から出射さねたレーザビーム（
１）は、集光光学系（２）により集光されて高エネルギ
ー密度のスポットに集光され、被加工物（５）の表面に
照射される。一方レーザビーム（１）の出射と同時に、
成気絶縁材料により構成されたアシストガスノズル（３
）の先端に設けられたレーザビーム（１）と同軸円環状
の電極（４）に正、被加工物（５）に負の逆極性の電圧
がアーク放電寛？ｌ＠ （６）により印加される。この
ためアシストガス供給口（７）から導入されたアシスト
ガ・スの作用とあいまって、を極（４）と被加工物（５
）の間にアークが発生する。アシストガスはこのアーク
により高温に加熱され、一部は解離して高温ガスプラズ
マＣ１υとなり、被加工物（５）の表面にレーザビーム
（１）と同時に噴射される。
またシールドガス供給口（９）より供給された７−：Ｉ
ｌ／ドガスは、水冷式シールドノズル（８）により冷却
され、高温ガスプラズマａυを取り巻く形で噴射される
。
ｌ／ドガスは、水冷式シールドノズル（８）により冷却
され、高温ガスプラズマａυを取り巻く形で噴射される
。
このように仮加工物（５）と電極（４）との間に逆極性
の電圧を印加すると、第２図に示すように被加工物（５
）から′電子が飛び出し被加工物（５）の表面の酸化物
などの不純物Ｏυが除去されるクリーニング作用が起こ
る。このため、溶融金属に不純物０１）が混入すること
がなくなって流動性がよくなり、切断面＠下−の裏面に
第４図で示すような溶融金域の付着（６）がなく、面粗
度が向上した加工が行なわれる。
の電圧を印加すると、第２図に示すように被加工物（５
）から′電子が飛び出し被加工物（５）の表面の酸化物
などの不純物Ｏυが除去されるクリーニング作用が起こ
る。このため、溶融金属に不純物０１）が混入すること
がなくなって流動性がよくなり、切断面＠下−の裏面に
第４図で示すような溶融金域の付着（６）がなく、面粗
度が向上した加工が行なわれる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば被加工
物とアシストガス先端に設けられた電極との間に逆極性
の電圧？印加したので、Ａｌ、Ｃｕなどの材料に＝面に
溶融金属の付着のない状態で加工でき、また面粗度を著
しく向上させることができる等の顕著な効果ケあげるこ
とができる。
物とアシストガス先端に設けられた電極との間に逆極性
の電圧？印加したので、Ａｌ、Ｃｕなどの材料に＝面に
溶融金属の付着のない状態で加工でき、また面粗度を著
しく向上させることができる等の顕著な効果ケあげるこ
とができる。
第１図は本発明の実施例會示す縦断面図、第２図は本発
明に係る被加工物の切断形状倉示す断面図、第６図は正
極性の′電圧を印加したレーザビーム加工装置の一例を
示す縦断面図、第４図は第６図で示す被加工物の切断形
状の一例會示す断面図である。 （１）・・・レーザビーム、（ａ・・・集光光学系（３
）・・・アンストガスノズル （４ン・・・電極（５）
・・・被加工物 （６４）・・・アーク放亀亀源（８）
・・・水冷式シールドノズル なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 升埋士 木 村 三 朗
明に係る被加工物の切断形状倉示す断面図、第６図は正
極性の′電圧を印加したレーザビーム加工装置の一例を
示す縦断面図、第４図は第６図で示す被加工物の切断形
状の一例會示す断面図である。 （１）・・・レーザビーム、（ａ・・・集光光学系（３
）・・・アンストガスノズル （４ン・・・電極（５）
・・・被加工物 （６４）・・・アーク放亀亀源（８）
・・・水冷式シールドノズル なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 升埋士 木 村 三 朗
Claims (1)
- 高エネルギー密度のＶ−ザピーム分用いて金属材料の加
工ケ行うレーザビーム加工装置において、前記レーザビ
ーム全発生させるためのレーザ発振器、該レーザ発振器
から出射されたレーザビームを集光するための集光光学
系、前記レーザビームと同軸に設けられたアシストガス
ノズル、該アシストガスノズルの先端に前記レーザビー
ムと同軸に設けられた電極、該電極と被加工物との間に
逆極性電圧會印加するとともにアーク放電を発生させる
ためのアーク放電′酸源、及び前記アシストガスノズル
の外側に前記レーザビームと同軸状に設けた水冷式シー
ルドノズルを備えたこと分特徴とするレーザビーム加工
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089322A JPS60234783A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | レ−ザビ−ム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089322A JPS60234783A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | レ−ザビ−ム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60234783A true JPS60234783A (ja) | 1985-11-21 |
Family
ID=13967429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089322A Pending JPS60234783A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | レ−ザビ−ム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60234783A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072465A1 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Appareil d'usinage laser |
| JP2003504213A (ja) * | 1999-07-15 | 2003-02-04 | プラズマ レーザー テクノロジーズ リミテッド | 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 |
| KR100489596B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-05-16 | 주식회사 아이엠티 | 플라즈마 표면처리 장치 |
| CN102465195A (zh) * | 2010-11-16 | 2012-05-23 | 杭州中科新松光电有限公司 | 一种光水同轴的激光冲击强化头 |
| CN103212802A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 用于薄壁管材激光微加工的同轴式喷嘴 |
| CN105414746A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步冷却辅助的基于激光增材制造的连接方法 |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP59089322A patent/JPS60234783A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003504213A (ja) * | 1999-07-15 | 2003-02-04 | プラズマ レーザー テクノロジーズ リミテッド | 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 |
| JP4695317B2 (ja) * | 1999-07-15 | 2011-06-08 | プラズマ レーザー テクノロジーズ リミテッド | 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 |
| WO2001072465A1 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Appareil d'usinage laser |
| US6664507B2 (en) | 2000-03-30 | 2003-12-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser machining apparatus |
| KR100489596B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-05-16 | 주식회사 아이엠티 | 플라즈마 표면처리 장치 |
| CN102465195A (zh) * | 2010-11-16 | 2012-05-23 | 杭州中科新松光电有限公司 | 一种光水同轴的激光冲击强化头 |
| CN103212802A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 用于薄壁管材激光微加工的同轴式喷嘴 |
| CN105414746A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步冷却辅助的基于激光增材制造的连接方法 |
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