JPS61199591A - レ−ザ−加工方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 □本発明は、レーザービームを用いて被加工物の溶接に
おいては切断等を行うレーザー加工方法に関する。

〔従来の技術〕

第６図は従来のレーザー加工装置にニジ被加工物の突合
せ溶接を行う場合の一例を示す斜視図である。１１ａ）
および（１ｂ）は溶接される被加工物（九とえば鋼板テ
、αＯはレーザー加工装置ニジ照射されるレーザービー
ム、　（８）はレーザービームαＯを集光する集光レン
ズ、αＤは集光レンズ（８）に工り集光される集光ビー
ムである。

上記のように構成した従来のレーザー加工装置によれば
、被加工物（１ａ）、（１ｂ）を加工テーブル（図示せ
ず）等に工り、矢印■の方向に移動させながら、溶接部
■に集光レーザービームα刀を照射し連続的に被加工物
（１ａ）、（１ｂ）の°溶接をする。

この場合被加工物（１ａ）、（１ｂ）を移動させる代り
にこれを固定し、集光レーザービームα℃を溶接部■に
沿って移動させながら被加工物（１ａ）、（１ｂ）を溶
接する方法もある。

〔発明が解決しようとする問題点］ 上記の工うに構成した従来のレーザー加工装置によれば
、溶接できる被加工物（１ａ）、（１ｂ）の板厚は２０
ｍ程度が限度であり、これ工すも厚い板厚をもつ被加工
物を溶接する場合は溶接部■内部に気泡が生じてしまう
等の問題があった。

本発明は上記の工うな問題点を解決するためになされた
もので、厚板を溶接する際に溶接部内部に内部気泡等が
生ずるという欠陥をなくしたレーザー加工方法を得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するためになされ友もので、
集光したレーザービームの焦点を、被加工物の厚みの範
囲内で被加工物の板厚方向に振動させながら集光したレ
ーザービームを被加工物の送り方向に移動させるレーザ
ー加工方法を提供するものである。

〔作　用〕

集光したレーザービームに上下運動を与えることで溶融
した溶接部の金属に攪拌作用を与え、溶融金属内部に生
じた気泡等を外部に出やすくした。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に示す断面図、第２図、　　は
第１図の斜視図である。なお第６図と同じ機能の部分に
は同じ記号を付し説明を省略する。（１３は溶融金属を
示し、この溶融金属α３の位置で被加工物（１ａ）及び
（１ｂ）が互いに溶接される。なお、（４）はレーザー
ビームαＧの伝送路となる伝達管である。（６）は反射
鏡であシこの反射鏡（６）は伝送管（４）に（７）で示
される固定具により固定されている。レーザービームα
Ｏはこの反射鏡（６）に工って垂直方向に曲げられさら
に集光レンズ（８）によって集光レーザービームｃＬ１
）となる。また（２）は加工ノズルであり、　。

（３）は溶接時にアルゴン、ヘリウムなどの加工ガスを
■方向に供給し被加工物（１ａ）、（１ｂ）の＃襞部分
■呵゛吹きつける供給りである。（５）は集光レンズ（
８）を支持する支持具であり、この支持具（５）はビー
ム伝送管上部に取付けられ次（９）で示される加振装置
と連結している。

上記のように構成し九本発明の詳細な説明すれば次の通
シである。レーザービーム翰はまず反射鏡（６）によっ
て垂直下方に折シ曲げられ、集光レンズ（８）によって
集光レーザービームｃＬ１１となるこのとき焦点位置は
被加工物（１ａ）、（１ｂ）の上面ニジ多少１部に入り
込んだ位置−）に設定する。溶接開始トケもにレーザー
加工装置の加振装置（９）を作動させ、加振装置（９）
と支持具（５）を介して連結している集光レンズ（８）
を上下方向に往復運動させながら集光レーザービームα
乃を被加工物（１ａ）、（１ｂ）に照射する。このとき
上記振動と同時に加工ガスも供給口（３）から・０方向
に供給される。このとき焦点位置０Ｆｉ被加工物（１８
）、（１ｂ）の上面Ｌυ多少下に入った位置から更に下
方向■の位置に移動し、被加工物°（１ａ）　、（１ｂ
）の下面を越えない範囲で下った後、元の位置０に戻る
。すなわち第１図で示すように焦点位置の往復運動の振
幅δは常に板厚Ｔ工りも小さ―。これを数式で表わすと
、δくＴ である。すなわち本発明においては焦点位置の上下運動
に加えて、溶接の送り動作が合成されるので、焦点の軌
跡は（６）に示す工うな鋸刃形状となる。

すなわち焦点はエネルギー密度が最も大きい点であり、
これが軌跡（６）を描き力から被加工物（１ａ）。

（１ｂ）の溶接を竹う事に工り、溶接部分■の溶融金属
（至）に振動攪拌作用を与え、内部の気泡等を外部に追
い出す事ができ、欠陥のない溶接が可能となる。

上記の説明では厚板の溶接を行う場合について説明した
が、本発明は定焦点による加工では限界がある厚い板状
の切断にも応用することができる。

また、上記の説明では集光したレーザービームの焦点を
被加工物に対して振動させる場合について説明し九が、
本発明はこれに限定するものではなく、集光したレーザ
ービームの焦点を一定位置に固定し、被加工物を、板厚
方向に、振幅が厚みの範囲内となるように振動させなが
ら加工してもＬいＯ 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかな工うに、本発明によれば、溶接
時の溶融金属に攪拌作用を与えるように構成したので、
厚板の溶接時の内部気泡等の溶接欠陥を除去する事がで
き、高品質の溶接が可能となる等の顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
の斜視図、第３図は従来のレーザー加工装置の一例を示
す斜視図である。 （１ａ）、（１ｂ）・・・被加工物、αＧ・・・レーザ
ービーム、αト・・集光レーザービーム、・ω、■・・
・レーザービームの焦点。 なお各図中、同一符号ｔｆ−同一又は和尚部分を示す。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー加工装置を用いて被加工物を加工する方
   法において、集光したレーザービームの焦点を被加工物
   の厚みの範囲内で該被加工物の板厚方向に振動させなが
   ら前記集光したレーザービームを被加工物の送り方向に
   移動させることを特徴とするレーザー加工方法。
2. （２）集光したレーザービームの焦点を一定位置に固定
   し、被加工物を、板厚方向に振動させながら前記被加工
   物を加工することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載のレーザー加工方法。