JPS63105918A - レ−ザ−光オシレ−ト方法 - 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］ 本願発明は例えばエンジンのシリンダー内面、カムシャ
フト、歯車等の加工の際に用いるレーザー光オシレート
方法に関する。

［従来の技術］ 従来、レーザー光による鋼（ＳＫ５）の表面焼入、鋳鉄
の表面のチル化合金処理、各種金属の表面合金化等にお
いては、一度により広い面積を処理するため、第２図の
ように集光レンズ７の焦点Ｆをずらしてレーザー光８を
、母材（被処理物）６に照射するようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 第２図の従来方法を鋼の表面焼入処理に用いる場合は、
第３図（ａ）のように良好なレーザー光モードパターン
では、第４図（ａ）のように均一な深さの焼入硬化部９
が得られるが、第３図（ｂ）のようにレーザー光のモー
ドが不良の場合は、第４図（ｂ）のように不均一な深さ
の焼入硬化部１０が生じ、かつ部分的に表面が溶融し表
面溶融１１が生じて凝固割れ等の問題が生ずる。一方鋳
鉄の表面のチル化合金処理等においても、第３図（ｂ）
のようなレーザ光の不均一な加熱により、第４図（ｂ）
のように処理深さが不均一、となり望ましくない。

レーザー光のモードはレーザー光伝送系の歪により変化
するため、気温、振動等により変化しその調整は繁雑、
困難を極める。

なお、第２図および第３図においてｄは母材表面でのレ
ーザー光スポツト径、第３図においてＥはエネルギー強
度を示している。

以上述べたことから本発明ではレーザー光モードが不良
であっても、良好なレーザ光照射部が得られ、繁雑なレ
ーザー光モードの調整を必要としないレーザー光オシレ
ート方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、レーザー光を反射さ
せて照射部材に照射させるための反射ミラーを、このミ
ラーの中心部を通りミラーと水平面内の軸を中心として
振動させるとともに、上記ミラーの中心を通りミラーと
垂直な軸を中心として回転させることを特徴とするレー
ザー光オシレート方法である。

［作　用］ 上記のようにすることにより、円形のレーザー照射部が
得られる。この結果第２図の従来の方法と同じように集
光レンズのレーザー光の焦点をずらしたと同様の効果が
得られ、これによりレーザ光のモードの良、不良に関係
なく、良好なレーザ光照射部が得られる。

［実施例コ 以下、本発明方法について第１図（ａ）　、　（ｂ）　
。

（ｃ）を参照して説明する。第１図（ａ）　、　（ｂ）
　、　（ｃ）は本発明方法を実施するための装置の平面
図、正面図、側面図である。

反射ミラー３を、このミラーの中心部を通りミラーと水
平面内の軸４を中心としてガルバノメータまたはステッ
ピングモータ２によりノコギリ波状に振動させると同時
に、ミラー３を、上記ミラー３の中心を通り、ミラー３
と垂直な軸５を中心として回転モータ１により回転させ
る。レーザー光８は集光レンズ７を通して反射ミラー３
で反射させ、焼入、合金化したい母材６に照射する。そ
の際母材６の表面上でレーザー光８の焦点を結ばせるか
、または若干焦点をずらしてもよい。また集光レンズ７
を用いず反射ミラー３を凹面反射ミラーとすることによ
り集光しても良い。

上記のようにガルバノメータまたはステッピングモータ
２および回転モーターにより、反射ミラー３に対して振
動と回転を与えることにより、円形のレーザー光照射部
が得られる。つまり、第２図のように焦点Ｆをずらさず
第１図のように照光しても、焦点Ｆをずらしたと同様の
効果が得られる。その結果レーザー光のモードの良、不
良の影響を受けない処理が可能となる。

以上述べた本発明方法の実施例と従来の方法について丈
余に実験した結果を第１表に示している。

第１表は鋼（ＳＫ５）の焼入処理の場合であり、レーザ
ー光出力を３　［ＫＷ］　、処理速度を０．５［ｍ／ｍ
１ｎｌ　とし、さらにレーザー光モードは不良で行った
場合の結果である。この表から明らかなように本発明方
法においてはオシレートの条件を高振動数、高回転数と
すれば良好な結果が得られ、また低振動数、低回転数で
はエネルギー密度が高いため表面溶融が生じた。このこ
とは母材の熱伝導率にも依存するが、オシレート条件が
速いほど、良好であると考えられる。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、不良なレーザー光モードど
あっても良好なレーザー光照射部が得られ煩雑なレーザ
ー光モードの調整なしで可能となるレーザー光オシレー
ト方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するための概念図、第２図は
従来の方法を説明するための概念図、第３図は従来の方
法における母材表面でのエネルギー強度分布図、第４図
は従来の方法における母材の深さ方向の断面を示す図で
ある。 １・・・ミラー回転用モーター、２・・・ガルバニメー
タ又はステッピングモーター、３・・・反射ミラー、４
・・・振動の軸、５・・・回転の軸、・・・母材、７・
・・集光レンズ、８・・・レーザー光、９・・・均一な
深さの焼入硬化部、１０・・・不均一な深さの焼入硬化
部、１１・・・表面溶融、ｄ・・・母材表面でのレーザ
光スポット径、Ｅ・・・エネルギー強度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー光を反射させて照射部材に照射するための反射
   ミラーを、このミラーの中心部を通りミラーと水平面内
   の軸を中心として振動させるとともに、上記ミラーの中
   心を通りミラーと垂直な軸を中心として回転させること
   を特徴とするレーザー光オシレート方法。