JPS6082285A - ビーム加工方法 - Google Patents
ビーム加工方法Info
- Publication number
- JPS6082285A JPS6082285A JP58186994A JP18699483A JPS6082285A JP S6082285 A JPS6082285 A JP S6082285A JP 58186994 A JP58186994 A JP 58186994A JP 18699483 A JP18699483 A JP 18699483A JP S6082285 A JPS6082285 A JP S6082285A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- laser
- pulse energy
- micro
- holes
- 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.)
- Granted
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
- B23K26/389—Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (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】
この発す』は微ｌトｆｔ．微小間隔の芒ん孔又６，＜ほ
みの加工方法に係り，特に被加工体に目盛板やシャドウ
マスク．フィルタ．７ルイのように微小間隔をもって微
小径のさん孔又はくぼみを等間隔。
みの加工方法に係り，特に被加工体に目盛板やシャドウ
マスク．フィルタ．７ルイのように微小間隔をもって微
小径のさん孔又はくぼみを等間隔。
等径に多数うるようにしたものである。
レーザビームのような電磁波、イオンビーム。
電子ビーム等の粒子線により被加工物表面を走査して表
面処理を行うビーム加工方法は既に一般に行われている
。 例えば強いレーザ光全レンズでもって細く絞って穴
あけや溶接等に利用されており、ダイヤモンドの線引き
やダイスの穴あけ等の力ｎ工にはその実用化が相当進ん
でいる。 このレーザビームやイオンビーム等による〃
ロエ原理はレーザビームや光エネルギのようにきわめて
大きな運動エネルギ又は光エネルギを微小部分に集束さ
せて、被加工体に射突することにより、これらのエネル
ギが熱エネルギに変換し、被加工体の微小部分全溶融沸
騰、蒸発させるためである。
面処理を行うビーム加工方法は既に一般に行われている
。 例えば強いレーザ光全レンズでもって細く絞って穴
あけや溶接等に利用されており、ダイヤモンドの線引き
やダイスの穴あけ等の力ｎ工にはその実用化が相当進ん
でいる。 このレーザビームやイオンビーム等による〃
ロエ原理はレーザビームや光エネルギのようにきわめて
大きな運動エネルギ又は光エネルギを微小部分に集束さ
せて、被加工体に射突することにより、これらのエネル
ギが熱エネルギに変換し、被加工体の微小部分全溶融沸
騰、蒸発させるためである。
この発５８Ｊはこのような加工原理にＮ目してなされた
ものである。 かかるレーザビーム、イオンビーム等の
大きな運動エネルギまたは光エネルギのビームｔくり返
し速度の速いパルス的なエネルギとして所定の時間間隔
をもってオン、オフする所定の間隔を有する周波数をも
って放出し、この放出した所定の周波Ｊｉｌｒもって供
給するノ（ルスエイ・ルギと被加工体全移動する速度と
全関連制御させて被加工体の〃Ｉ工を行うようにしたも
のである。
ものである。 かかるレーザビーム、イオンビーム等の
大きな運動エネルギまたは光エネルギのビームｔくり返
し速度の速いパルス的なエネルギとして所定の時間間隔
をもってオン、オフする所定の間隔を有する周波数をも
って放出し、この放出した所定の周波Ｊｉｌｒもって供
給するノ（ルスエイ・ルギと被加工体全移動する速度と
全関連制御させて被加工体の〃Ｉ工を行うようにしたも
のである。
このようにして被〃ロエ体に微小間隔をもって微小径の
さん孔又はくぼみを等間隔に、しかも等径に設けたフル
イやフィルタ全製造し、又かかる）くルスビームで被加
工体を熱処理されることにより。
さん孔又はくぼみを等間隔に、しかも等径に設けたフル
イやフィルタ全製造し、又かかる）くルスビームで被加
工体を熱処理されることにより。
熱処理されたところと、処理されないところの状態変化
や形状変化をもたらすことＶＣより、被加工体の表面に
磁気的或は光学的に変化した部分とそうでない部分とが
生じる。 この被〃ｌ工体の加工部分全磁気ヘッドや光
検出器を用いて検出し、目盛板とし或はシャドウマスク
に適用できるようにしたものである。
や形状変化をもたらすことＶＣより、被加工体の表面に
磁気的或は光学的に変化した部分とそうでない部分とが
生じる。 この被〃ｌ工体の加工部分全磁気ヘッドや光
検出器を用いて検出し、目盛板とし或はシャドウマスク
に適用できるようにしたものである。
第１図はこの発ψ」の実施例装置をブロックイ゛ｕ成図
にしたもので口り、この図にもとづいて本発明全説明す
る。 １はレーザ発生器、２はレーザ発生器用電源、５
はレーザ発生器用冷却器、４はレーザの径［変更用反射
鏡、５は集束レンズ、６は移動用の被加工台、７は被加
工台６に固定した被加工体である。 また８、９は被加
工台６のＸ。
にしたもので口り、この図にもとづいて本発明全説明す
る。 １はレーザ発生器、２はレーザ発生器用電源、５
はレーザ発生器用冷却器、４はレーザの径［変更用反射
鏡、５は集束レンズ、６は移動用の被加工台、７は被加
工台６に固定した被加工体である。 また８、９は被加
工台６のＸ。
Ｙ軸方向の送りモータ、１０は被加工体７の送りとレー
ザ発生器１のパルス周波数と全関連づけてｆ＃密に抜刀
ロエ台６の送りを制御する制御回路、２′はモータ用電
源である。 レーザ発振器１としては高速でくり返し発
振しうるＹ Ａ Ｇ （ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕ
ｍ Ｇｏｒｎｅｔフレーザ、つまり結晶母体としてのＹ
ＡＧＫＮｄ イオン勿ドーグしたレーザ材料が主として
使われるが、この他向体レーザ。
ザ発生器１のパルス周波数と全関連づけてｆ＃密に抜刀
ロエ台６の送りを制御する制御回路、２′はモータ用電
源である。 レーザ発振器１としては高速でくり返し発
振しうるＹ Ａ Ｇ （ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕ
ｍ Ｇｏｒｎｅｔフレーザ、つまり結晶母体としてのＹ
ＡＧＫＮｄ イオン勿ドーグしたレーザ材料が主として
使われるが、この他向体レーザ。
気体レーザ、半導体レーザ等が任意に用いられる。
かくてレーザ発生器１を後述する制御回路で制御するこ
とにより所定のパルスをもって発生するレーザは反射鏡
４で径路を変更されて集束レンズ５で集束され、そして
必要に応じてマスク全併用することにより、所定微小イ
ｌ状のスポット、又は短い線状等の所望形状及び寸法で
被加工体７にレーザのパルスエネルギとして照射される
。 一方被加工体７は被加工台６上に固定され、との被
〃ａ工台６はＸ、Ｙ軸方向の送９モータ８，９で夫々制
御されて移動する。 この被加工台６の移動によって被
加工体７の所定速度盆もった移動が行われ被加工体７の
表面に照射するパルスエネルギによって一足間隔一定ビ
ツテ、或にピッチを変化させて微小径のさん孔又はくぼ
みｔ〃ロエするものである。 又制御回路１０ｔ−用い
てレーザ発生器１により発生するし〜ザｋ ７ｙｉ定間
隔をもった時間でオン、オンすることによってパルスエ
ネルギトシてレーザ盆放出するーそのパルスエネルギの
周波数にｉ３！Ｊ連させて、そのパルスエイ・ルギを供
給する被〃ロエ体７の移動速度全所定の速度を得るよう
に鞘部な制御を行う。 今２ＫＨｚの周波数で５０＃ｗ
のＹＡＧレーザエネルギをパルス的に放出する一方１２
００ ｍｍ／ｍ ｉ ｎ で約５０μｍ厚のステンレス
薄板から成る被加工体７の移ｒａｔ行った場合、該ステ
ンレス薄膜に５μの穴径の大全５μの間隔で刀■工を行
うことができた。 同様に２ Ｋ １１ Ｚの周波数の
ＹＡＧレーザ１００ｗ のパルスエネルギ出力で％０゜
０６ｍｍ の厚さのパーマロイ薄膜を被着した被加工体
７として、これに１２００ｍｍ／ｍ ｉ ｎの送シ速度
を与えた場合パーマロイ薄膜に５μの穴径の大全５μの
間隔で穴あけ加工することができた。
とにより所定のパルスをもって発生するレーザは反射鏡
４で径路を変更されて集束レンズ５で集束され、そして
必要に応じてマスク全併用することにより、所定微小イ
ｌ状のスポット、又は短い線状等の所望形状及び寸法で
被加工体７にレーザのパルスエネルギとして照射される
。 一方被加工体７は被加工台６上に固定され、との被
〃ａ工台６はＸ、Ｙ軸方向の送９モータ８，９で夫々制
御されて移動する。 この被加工台６の移動によって被
加工体７の所定速度盆もった移動が行われ被加工体７の
表面に照射するパルスエネルギによって一足間隔一定ビ
ツテ、或にピッチを変化させて微小径のさん孔又はくぼ
みｔ〃ロエするものである。 又制御回路１０ｔ−用い
てレーザ発生器１により発生するし〜ザｋ ７ｙｉ定間
隔をもった時間でオン、オンすることによってパルスエ
ネルギトシてレーザ盆放出するーそのパルスエネルギの
周波数にｉ３！Ｊ連させて、そのパルスエイ・ルギを供
給する被〃ロエ体７の移動速度全所定の速度を得るよう
に鞘部な制御を行う。 今２ＫＨｚの周波数で５０＃ｗ
のＹＡＧレーザエネルギをパルス的に放出する一方１２
００ ｍｍ／ｍ ｉ ｎ で約５０μｍ厚のステンレス
薄板から成る被加工体７の移ｒａｔ行った場合、該ステ
ンレス薄膜に５μの穴径の大全５μの間隔で刀■工を行
うことができた。 同様に２ Ｋ １１ Ｚの周波数の
ＹＡＧレーザ１００ｗ のパルスエネルギ出力で％０゜
０６ｍｍ の厚さのパーマロイ薄膜を被着した被加工体
７として、これに１２００ｍｍ／ｍ ｉ ｎの送シ速度
を与えた場合パーマロイ薄膜に５μの穴径の大全５μの
間隔で穴あけ加工することができた。
かくて被〃ｎ工体７には定間隔等径の穴の多数列かえら
れることにより、フィルり、７ルイや目盛板（エンコー
ダ）、シャドウマスク等微小穴径の穴の多数を微小間隙
でもつものの加工に使用できる。
れることにより、フィルり、７ルイや目盛板（エンコー
ダ）、シャドウマスク等微小穴径の穴の多数を微小間隙
でもつものの加工に使用できる。
尚以上はレーザ光線會用いた場合を示したが。
パルスエネルギのエネルギ源として電子ビーム装置、イ
オンビーム装置等を用いることもできる。
オンビーム装置等を用いることもできる。
第２図ａ、ｂＫは被加工体７として磁気エンコーダ等磁
気的な変化で磁気格子等の目盛りを検出する磁気格子板
１例えば目盛板を作成するもので。
気的な変化で磁気格子等の目盛りを検出する磁気格子板
１例えば目盛板を作成するもので。
ステンレスのような通常の金屈板７ａＫ第１図の装置を
用いて等間隔−列に等径のくほみ７ｂ ’に施し、くほ
み７ｂ ｌｃ＃：Ｃ必要に応じて磁性体７ｃの粒子や粉
末等全充填固着せしめて等間隔に磁気的状態或は形状変
化音もたらすことにより、これを従来通常検出用磁気ヘ
ッドや、ホール素子又は磁気抵抗効果素子を用いた検出
ヘッド會用いて検出する目盛としての作用會させ、被測
定物の長さの検出を可能ならしめるものである。 又金
Ａ’Ａ板７ａの代りに磁性板（通常半硬質乃至硬質磁石
拐）全屈いてパルスエネルギにより穴やくほみを設ける
ことによジ加工したところの磁気抵抗、素子の抵抗値が
磁性板の表面の形状が変化することやパルスエネルギに
よって加熱さｈた部分が熱処理されて部分的に組織の状
態が変化することにより磁気特性の変化がもたらされる
ので、その部分全検出することによって目盛としての検
出使用を可ｆｉｔ： ！らしめる。 被加工体７の磁性
体やくほみに充填される磁材性としてＱよパーマロイ、
アモルファスイみ性合金、鉄−りｐムーコバルト磁石、
その他各柚の磁石材等がある。 ここで〃ｌ工される被
加工体の板厚が５０μ程度では貫通孔加工とし、板厚が
５０μ程度では貫通孔加工とし、板厚が約１５０μ以上
のときは、くぼみをつくる加工とするのが有効で１本発
明の〃ロエ方法で１０μ の間隔で１０μ程度の穴径か
えられた。
用いて等間隔−列に等径のくほみ７ｂ ’に施し、くほ
み７ｂ ｌｃ＃：Ｃ必要に応じて磁性体７ｃの粒子や粉
末等全充填固着せしめて等間隔に磁気的状態或は形状変
化音もたらすことにより、これを従来通常検出用磁気ヘ
ッドや、ホール素子又は磁気抵抗効果素子を用いた検出
ヘッド會用いて検出する目盛としての作用會させ、被測
定物の長さの検出を可能ならしめるものである。 又金
Ａ’Ａ板７ａの代りに磁性板（通常半硬質乃至硬質磁石
拐）全屈いてパルスエネルギにより穴やくほみを設ける
ことによジ加工したところの磁気抵抗、素子の抵抗値が
磁性板の表面の形状が変化することやパルスエネルギに
よって加熱さｈた部分が熱処理されて部分的に組織の状
態が変化することにより磁気特性の変化がもたらされる
ので、その部分全検出することによって目盛としての検
出使用を可ｆｉｔ： ！らしめる。 被加工体７の磁性
体やくほみに充填される磁材性としてＱよパーマロイ、
アモルファスイみ性合金、鉄−りｐムーコバルト磁石、
その他各柚の磁石材等がある。 ここで〃ｌ工される被
加工体の板厚が５０μ程度では貫通孔加工とし、板厚が
５０μ程度では貫通孔加工とし、板厚が約１５０μ以上
のときは、くぼみをつくる加工とするのが有効で１本発
明の〃ロエ方法で１０μ の間隔で１０μ程度の穴径か
えられた。
又被〃ロエ体としては、光学的に検出可能な光電尺を作
成することができるもので、基材としてインバ材やステ
ンレス材、或は熱膨張の小さなガラス材を用い、該ガラ
ス材の端面や一般的には表面に１０〜１００μ程度の厚
さのＴＩ＋ｏｒ、Ｎｉ パーマロイ等の磁性材や磁石材
或いはアモルファス合金の蒸着膜を成形したものを用い
るが、場合によっては厚い１ｍｍ〜１５ｍｍ 程度の基
材に直接くほみ傷を加工してつけ、光音この板にあてて
光検出を行なうようにすることもできる。
成することができるもので、基材としてインバ材やステ
ンレス材、或は熱膨張の小さなガラス材を用い、該ガラ
ス材の端面や一般的には表面に１０〜１００μ程度の厚
さのＴＩ＋ｏｒ、Ｎｉ パーマロイ等の磁性材や磁石材
或いはアモルファス合金の蒸着膜を成形したものを用い
るが、場合によっては厚い１ｍｍ〜１５ｍｍ 程度の基
材に直接くほみ傷を加工してつけ、光音この板にあてて
光検出を行なうようにすることもできる。
第３図は基材７ｄを円盤として周辺に円周方向にそって
５μ〜１０μ程度の等間隔等径の穴又はくほみ７ｅｆあ
けておいて回転せしめ、モータの回転全送受元器會用い
て検出する目−タリーエンコーダ等、光学的に検出する
ことができる。 尚エネルギ発生手段で作成する穴やく
ほみを単なる円形としてでなく楕円や凸形状、又は短冊
状１等の変化を与えるために図示していないが、超音波
駆動をエネルギ発生手段あるいは被〃ロエ体に与えるよ
うにすることもできる。
５μ〜１０μ程度の等間隔等径の穴又はくほみ７ｅｆあ
けておいて回転せしめ、モータの回転全送受元器會用い
て検出する目−タリーエンコーダ等、光学的に検出する
ことができる。 尚エネルギ発生手段で作成する穴やく
ほみを単なる円形としてでなく楕円や凸形状、又は短冊
状１等の変化を与えるために図示していないが、超音波
駆動をエネルギ発生手段あるいは被〃ロエ体に与えるよ
うにすることもできる。
以上のように、この発明では被加工体に何億という多数
の孔やくほみ静をノフ「定の規則的に、かつ所足連続状
にあける等加工することかで＠、又２０μ径の孔全２０
μ間隔であけることができ、エンコーダその他の応用面
に新しく適応できるような新しい被加工体かえられる。
の孔やくほみ静をノフ「定の規則的に、かつ所足連続状
にあける等加工することかで＠、又２０μ径の孔全２０
μ間隔であけることができ、エンコーダその他の応用面
に新しく適応できるような新しい被加工体かえられる。
第１図はこの発明の実施例回路ブロック構成図第２図ａ
、ｂ、第５図は第１図りこより夫々加工される異る被〃
ロエ体で、第２図ａはｇｔｕ断面図、ｂは上面図、８５
図は他の上面図である。 図で１はレーザ発生器、６は被加工台＋７ＩｒＬ被〃ロ
工体、８，９は抜力１１工台送り用モータ。り、代理人
堀 江 秀 已パ
、ｂ、第５図は第１図りこより夫々加工される異る被〃
ロエ体で、第２図ａはｇｔｕ断面図、ｂは上面図、８５
図は他の上面図である。 図で１はレーザ発生器、６は被加工台＋７ＩｒＬ被〃ロ
工体、８，９は抜力１１工台送り用モータ。り、代理人
堀 江 秀 已パ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） パルス的にエネルギ全放出するパルスエネルギ
発生手段と、発生したパルスエネルギを被加工体上の部
分に集中照射する照射手段と、被加工体を所定の速度で
送る移送手段と全備え、前記パルスエネルギを放出する
場合のパルス周波数と抜刀ロ工体の送り速度の閃係を制
御して被加工体上に放出したパルスエネルギ全照射して
微小間隔をもって微小径のさん孔又はくぼみを多数うる
ようにしたこと’に特徴とする微小径、微小間隔のさん
孔又はくほみの刀ロエ方法・ （２）パルスエネルギ発生手段としてレーザのような電
磁波を用い名ことを特徴とする特許 第１項記載の微小径．微小間隔のさん孔又はくほみの刀
ロエ万法〇 《３》パルスエネルギ発生手段としてイオンビーム電子
ビームのような粒子ａｔｔ−用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の微小イＬ．微小間隔のきん孔
又はくぼみの〃ロエ方法。 （４） 被〃ロエ体として磁性材料を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の微小怪．微小間隔の
さん孔又はくばみの加工方法。 ｛５｝ 被〃ロエ体としてステンレスのような通常の金
属板を用い刀Ｕ工穴に磁性粒体や磁性粉末を充填した特
許請求の範囲第１項記載の微小径．微小間隔のさん孔又
はくぼみの加工方法。 （６） 被）Ｍ１体として熱膨張の小さいガラス材を基
材としてこれに蒸着膜を添着して用いる特許請求の範囲
第１項記載の微小径．微／Ｊ’ｓ間隔のづん孔又はくＩ
裏みの〃ロエ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186994A JPS6082285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | ビーム加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186994A JPS6082285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | ビーム加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082285A true JPS6082285A (ja) | 1985-05-10 |
| JPH0369638B2 JPH0369638B2 (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=16198338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186994A Granted JPS6082285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | ビーム加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639392B2 (en) | 2001-08-08 | 2003-10-28 | Hitachi, Ltd. | Charged particle measuring device and measuring method thereof |
| CN106181045A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-07 | 江苏大学 | 一种用于零件压制成型的激光冲击压制装置及其方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181100A (ja) * | 1975-01-13 | 1976-07-15 | Inoue Japax Res | |
| JPS56160892A (en) * | 1979-10-09 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Roughening device for roll |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58186994A patent/JPS6082285A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181100A (ja) * | 1975-01-13 | 1976-07-15 | Inoue Japax Res | |
| JPS56160892A (en) * | 1979-10-09 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Roughening device for roll |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639392B2 (en) | 2001-08-08 | 2003-10-28 | Hitachi, Ltd. | Charged particle measuring device and measuring method thereof |
| US6774638B2 (en) | 2001-08-08 | 2004-08-10 | Hitachi, Ltd. | Charged particle measuring device and measuring method thereof |
| CN106181045A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-07 | 江苏大学 | 一种用于零件压制成型的激光冲击压制装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369638B2 (ja) | 1991-11-01 |
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