KR20070084092A - 레이저 가공을 위한 액체 분사방법과 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체분사방법에 관한 것으로, 액체는 웨이브를 가이드하는 것과 같이 그 내부로 조사되는 레이저 빔을 적절히 안내하여 소재를 가공할 수 있게 하며, 액체는 액체분사노즐로 분사되고, 분사되는 액체는 기체의 흐름으로 그 외부가 둘러싸이게 된다. 본 발명은 특히 이러한 방법을 수행하기 위한 장치와 그러한 방법을 수행하기 위한 액체분사 노즐에 관한 것이다. 본 발명은 소재(3)를 가공하기 위해 조사된 레이저(10)를 가이드하는 분사액체(5)를 생성하고, 분사액체(5)를 생성하기 위한 액체분사노즐(1)을 가지며, 분사액체(5) 주변에 가스분사(35)를 가지는 것에 있어서, 분사액체(5) 주변에 가스분사(35)를 형성시키기 위한 장치는 액체분사노즐(1)로부터 이격된 가스분사노즐(23)(79)과 분사액체(5)를 가이드 하는 가스분사(35)를 형성시키는 것을 특징으로 하여, 충분한 안정분사길이를 확보하고, 매우 가는 액체의 분사를 가능하게 함으로써 소재의 가공에 있어서 예리한 절단 또는 섬세한 표면의 가공이 가능하게 해주는 효과가 있는 것임.

Description

레이저 가공을 위한 액체 분사방법과 분사장치 {METHOD AND DEVICE FOR GENERATING A JET OF FLUID FOR PROCESSING MATERIALS AND A FLUID NOZZLE FOR SUCH A DEVICE}
본 발명은 액체분사방법에 관한 것으로, 액체는 웨이브를 가이드하는 것과 같이 그 내부로 조사되는 레이저 빔을 적절히 안내하여 소재를 가공할 수 있게 하며, 액체는 액체분사노즐로 분사되고, 분사되는 액체는 기체의 흐름으로 그 외부가 둘러싸이게 된다. 본 발명은 특히 이러한 방법을 수행하기 위한 장치와 그러한 방법을 수행하기 위한 액체분사 노즐에 관한 것이다.
레이저를 이용한 소재의 가공기술은 지금까지 다양한 분야에서 개발되어져 왔다. 소재의 절삭을 위한 액체분사가이드레이저에 대한 기술은 EP 0 762 947 B1, WO 99/56907에 개시된 바 있다. 상기 기술의 내용은 레이저빔이 분사액체 내로 조사되면서 가이드되어 소재를 가공하게 되는 것이다. 분사액체는 레이저빔을 광학적으로 가이드하며, 레이저빔의 에너지는 분사액체가 정해놓은 단면에 집중되게 된다. 분사액체가 물방울로 부수어지기 전까지의 분사액체의 길이를 조절함으로써 장 치의 작업거리를 다양하게 할 수 있다.
JP 200-334590도 마찬가지로 액체분사에 의해 가이드되는 레이저 가공장치에 대해 기술한다. 액체의 노즐은 고리형의 가스노즐로 둘러싸여있어서, 분사되는 액체의 주변은 가스분사(예로 질소, 아르곤, 산소, 공기)둘러 싸이게 된다.
레이저를 대체하는 소재의 절삭가공으로 워터제트커팅(water jet cutting)이 있다. 워터제트커팅은 직경이 1mm 이하의 매우 작은 노즐로 물을 분사하여 그 역학적 에너지로 소재를 가공한다. DE 101 13 475 A1은 안정적으로 분사되는 물의 길이는 작업공간의 대기상태를 조절함으로써 증가될 수 있다는 사실을 개시하고 있다. 상기 작업공간의 대기상태는 부분적인 진공 또는 밀도가 공기보다 작은 가스(예로 수소, 헬륨, 메탄가스)로 충전된 상태로 제공되어 진다. 상기 가스는 워터제트노즐뒤의 챔버에 위치한 소재를 덮도록 많은 양이 충전된다.
US-A 4,047,580은 다른 방법의 소재가공기술을 개시하고 있다. 이는 고속으로 분사되는 물을 이용하여 소재를 연마, 관통 또는 소재의 하부층을 분쇄하는 방법에 관한 것이다. 분사되는 물이 액체(예를 들어 수중)를 통해서도 상대적으로 긴 거리를 관통할 수 있는 것은 음속의 절반이상의 속도로 분사되는 기체로 둘러싸여있기 때문이다. 이러한 분사를 위해 동심원구조의 이중 노즐이 사용된다. 물은 내부의 노즐로부터 분사되며 가스는 외부의 노즐로부터 분사되게 된다. 가스분사는 물로 가득 찬 작업공간에서 분사되는 물이 와류를 일으키지 않고 통과할 수 있도록 통로를 제공한다.
그러나 안정적인 액체분사의 길이를 연장시키기 위한 종래의 방법들은 액체 분사에 의해 가이드되는 레이저기술이나 액체분사의 직경의 작을 경우에 대해 적용하기 힘든 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 종래의 기술에서 발전하여, 얇은 두께의 분사에서도 충분한 수준의 안정적인 분사길이를 얻을 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다. 나아가, 본 발명은 상기 목적을 수행할 수 있는 방법과 장치를 제공하기 위함이다.
본 발명에 따르면, 액체의 분사는 액체노즐에서 이격되어있는 가스분사노즐에서 분사되는 가스에 의해 가이드됨으로써 상기 목적을 해결하게 된다. 액체의 분사는 가스분사노즐과 접촉하지 않고 자유롭게 분사된다. 즉, 액체노즐과 가스분사노즐은 앞서 언급했던 JP 2000-334590과 같이 z축 선상(분사축 방향)에서 같은 위치에 있지 아니하고, z축 방향으로 서로 단계별 높이로 구성된다. 먼저, 액체노즐이 액체를 분사(얇을수록 바람직하다)한 후 가스분사노즐이 가스를 분사하게 된다. 이러한 구성은 가스분사노즐이 가스분사를 하기 위한 최적의 액체역학적 환경조성을 가능하게 한다. JP 2000-334590에서 개시된 바와 같은 "통합된" 구성과 다르게 가스분사노즐은 액체노즐 주변에 설치될 필요가 없다(그리고, 결과적으로 액체노즐의 상태를 고려할 필요가 없다.). 나아가 본 발명의 구성은 종래의 "통합된" 구성에 대해 액체노즐이 교환 가능하도록 설계될 수 있는 장점이 있다. 이는 (복잡한 구조로 쉽게 손상될 수 있는)액체노즐을 교체함에 있어서 반드시 가스분사노즐을 같이 교체하지 않아도 됨을 의미한다.
본 발명의 가스분사노즐은 고리모양의 단면을 갖는 통로로 구성된다. 분사되는 액체는 상기 통로의 가운데를 통과하게 된다. 가스는 분사되는 액체위로 분사되게 된다. 따라서 앞서 언급했던 JP 2000-334590와는 달리, 중심의 분사액체와 분사되는 가스나 가스분사구의 사이에 분리벽이 없다. 이러한 구성에 의해 가스분사에서의 난류현상(특히 액체분사와 기체분사 사이에 발생하는)을 최소화 할 수 있게 된다.
분사가 이루어지는 액체분사노즐(1)의 하류에서, 액체분사는 도 1에서 도시된 바와 같이 안정분사길이(stable jet length)(ls)를 갖는다. 이러한 안정(균일한)구간은 길이(lu)를 갖는 분사가 억제되는 외부의 구간과 연결된다. 이 "억제구간(constricted region)"은 접합구간(junction region)이라 부른다. 접합구간 이후, 분사는 각각의 물방울로 붕괴되며, 이 구간의 길이를 드롭길이(lp)라 한다. 안정분사길이(ls)는 소재의 가공을 위하여 분사되는 액체가 소재의 표면에 충돌하는 분사의 경우보다 자유롭게 분사되는 경우가 더 길다.
만약 소재의 가공이 액체의 고압에 의한 "연마"일 경우 역시 접합구간에서의 작업이 가능하며, 분사된 액체들은 방울로 부수어지게 된다.
그러나 만일 액체의 분사가 WO 95/32834 and WO 99/56907에 개시된 바와 같이, 레이저광선을 조사하기위한 가이드 역할을 하여 소위 "콜드컷(cold cut)" 또는 "콜드(cold)" 연마를 위한 것인 경우, 접합구간에서 분사되는 액체 내로 조사된 레이저는 이미 분사액체 밖으로 벗어나게 된다. 이러한 분사액체 밖으로 벗어난 레이저는 소재의 가공에 있어서 손실되는 것이다.
일반적인 레이저 가공에서, 조사되는 레이저는 소재에 초점이 맞추어지고, 초점은 표면의 윤곽의 깊이(z 축상의 방향)를 결정할 수 있도록 결정된다. 한편, 분사되는 액체에 레이저가 조사되는 과정에서, 표면의 윤곽의 차이가 안정분사길이 ls보다 작을 경우 노즐의 깊이조절은 필요 없어진다. 따라서 분사되는 액체에 레이저를 조사하여 소재를 가공함에 있어서 최적의 효율을 얻기 위해서는 안정분사거리를 최대한 크게 얻을 수 있어야 한다.
레이저의 조사를 가이드할 액체를 분사함에 있어서 종래의 방법보다 더 큰 안정분사길이 (ls)를 얻기 위해서는 먼저, 액체를 분사하고 레이저를 그 안에 조사한 후 기체분사노즐로 가이드하여야 한다. 가스분사노즐은 분사액체 주위로 가스를 분사시킨다. 일반적으로(필수적이지는 않다) 액체분사의 분사방향 축은 가스분사노즐의 방향과 (허용오차 내에서)일치한다. 액체를 분사하는 노즐과 가스분출노즐 사이는 가스로 채워진다. 노즐에서 압축되어 분사되는 액체는 첫 번째 구역(액체분사노즐과 가스분사노즐의 사이)으로부터 가스분사노즐의 중앙을 관통하여 두 번째 구역(가스분사노즐과 소재의 표면사이)을 통과하게 된다.
분사액체로 가이드되는 레이저(예로, 파장 1.06ㅅm의 Nd:YAG 레이저)로 소재를 가공함에 있어서, 분사되는 액체의 직경은 20ㅅm to 200ㅅm인 것이 바람직하다. 가스분사노즐의 직경은 일반적으로 0.5-2mm이다. 가스분사노즐의 덕트의 직경은 액체노즐의 덕트의 직경보다 약 10-20배 크다. 그러나, 이는 본 발명에서 필수적으로 정해진 값은 아니다. 가스분사노즐 부분의 가스분사의 축과 액체분사의 축의 허용오차는 분사되는 액체가 가스분사노즐의 중앙을 통과할 때의 허용오차가 ㅁ200ㅅm이내가 되도록 하는 것이 바람직하다.
앞서 기술한 바와 같이, 액체의 분사가 이루어지고, 분사되는 액체에 레이저가 조사된 후 분사되는 거리에 따라 정해진 양의 기체를 분사함으로써 종래의 방법보다 더 긴 안정분사길이를 얻을 수 있다. 종래의 방법에서는, 가스는 언제나 분사되는 액체에 인접하여 분사되며, 각각의 분사되는 기체의 분사방항은 서로 평행하다.
본 발명은 분사되는 가스가 분사액체의 방해를 받는 문제를 해결해주는 역할을 수행하는 것에 기초를 둔다. 분사액체가 방해를 받는 것은 액체분사의 길이를 본 발명의 가스분사에 의해 얻을 수 있는 안정분사길이를 짧게 하는 치명적인 장애요소로 작용한다.
가스는 하우스 내의 공동으로 들어가는 것이 바람직하며, 들어간 가스는 분사되는 액체에 직접 충돌하지 않고 , 공동 전체는 상기 가스(즉, 가스는 계속 새로 채워진다)로 채워지며, 분사액체를 둘러싸면서 하우징에서 나오게 된다.
가스는 하우징 내로 들어가는 것이 바람직하다. 하우징 내에서, 액체분사노즐은 가스분사노즐의 반대편에 위치한다. 이하에서 기술하는 바와 같이, 액체분사노즐로부터 분사되는 액체는 분사되는 즉시 공급되는 가스에 둘러싸이게 된다.
상기 적용되는 가스는 일정한 조건을 만족해야 한다. 상기 분사되는 가스의 역학적 기체점도(kinematic gas viscosity)는 주변환경의 기체(작업을 하는 곳의 기체)의 역학적기체점도보다 낮아야한다. 작업이 별도의 보호환경에서 실시되지 않는 경우에는 공기가 주변의 기체가 된다. 역학적 기체점도는 특정한 가스의 무게에 대한 점도로 이해할 수 있다. 공기의 역학적 기체점도는 20ㅀC 1기압에서 151.1ㅇ10-3cm2/sec 이다.
아메리칸 인스티튜트 오브 피직스 핸드북(American Institute of Physics Handbook)의 제2판 제2-229페이지에 따르면 다음과 같은 기체가 적용 가능하며, 10-3cm2/sec의 디멘젼에서 다음과 같은 값을 갖는다
수소(Hydrogen / H2) ◎ 1.059
헬륨(Helium / He) 1.179
아세틸렌(Acetylene / C2H2) ◎ 80.6
암모니아(Ammonia / NH3) ＊◎†138
아르곤(Argon / Ar) 134.3
브롬가스(Bromine gas (Br2) ＊ 22.50
이소부탄(isobutane / C4H10) ◎ 31.0
n-부탄(n-butane / C4H10) ◎ 35.1
염소가스(Chlorine / Cl 2) ＊† 150.6
클로로포름(Chloroform / CHCl3) ＊† 20.16
시아노겐(Cyanogen / C2N2) † 46.35
에탄(Ethane / C2H6) ◎ 72.9
에틸렌(Ethylene / C2H4) ◎ 85.84 · 10-3cm2/sec
브롬화수소(Hydrogen bromide / HBr) ＊† 54.79
염화수소(Hydrogen chloride gas / HCl) ＊† 93.99
요오드화수소(Hydrogen iodide / HI) ＊ 34.42
이산화탄소(Carbon dioxide / CO2) 80.9
크립톤(Krypton / Kr) 72.44
메틸브로마이드(Methyl bromide / CH3Br) ＊ 33.64
메틸클로라이드(Methyl chloride / CH3Cl) ◎ 50.97
산화질소(Nitrous oxide / N2O) ＊◎† 150.9
프로판(Propane / C3H8) ◎ 43.7
이산화황(Sulfur dioxide gas / SO2) ＊† 46.94
제논(Xenon / Xe) 42.69
＊ 표시된 기체는 액체의 분사에서 액체로 물을 사용할 경우 분사되는 액체에 녹게 된다. 따라서 이러한 사항에 주의가 필요하다. ◎ 표시의 가스들은 가연성이고, †표시의 가스들은 독성이 있거나 인체에 손상을 줄 수 있어 취급상 주의를 하여야 한다. 위와 같은 기호가 표시되지 않은 헬륨, 아르곤, 이산화탄소, 크립톤, 제논 등의 기체는 안전하게 사용할 수 있다.
가스는 분사되는 액체의 분사방향 축으로부터 방사방향으로 이격되면서 곧바로 주입되는 것이 바람직하다. 이는 가스의 주입구 또는 그 주위에서 가스가 분사되는 액체에 영향을 주지 않도록 하기 위함이다. 첫 번째 방향의 가스의 흐름은 액체분사를 중심으로 하는 원에 접선방향으로 형성 된다. 첫 번째 방향의 흐름은 액체분사의 주변을 회전하는 두 번째 방향으로 전환된다. 가스의 공급은 단일방향으로도 으로 실시될 수도 있다. 그러나, 공급방향을 각각 일정한 간격으로 복수개로 구성하는 것이 바람직하며, 가스흐름의 첫 번째 방향은 상기 액체분사를 중심으로 하는 원의 접선방향으로 같은 각을 갖도록 하여 주입되는 가스의 흐름을 균일하게 한다. 이러한 구성에 따르면, 두 개의 인접한 가스의 공급방향은 분사방향축을 기준으로 같은 중심각을 갖게 된다.
액체의 분사가 일반적인 수직방향으로 이루어지는 경우, 첫 번째 가스의 흐름방향은 수평방향이 될 것이다. 그러나, 첫 번째 가스의 흐름방향은 위쪽이나 아래쪽을 향할 수도 있다. 위쪽을 향할 경우 위쪽으로 향한 각은 30도 미만으로 결정하는 것이 바람직하며, 아래쪽으로 향하게 구성할 경우 그 각이 70도 미만이 되도록 하는 것이 바람직하다.
앞서 언급했던 바와 같이, 가스 흐름의 첫 번째 방향은 액체분사를 중심으로 하는 원에 대해 접선방향이다. 이 원이 액체의 분사방향에 대해 직각인 평면상에 있는 경우, 첫 번째 가스흐름의 방향은 평면을 기준으로 위쪽(상기 평면을 기준으로 위로 30도)을 향하거나, 아래쪽(상기 평면을 기준으로 아래로 70도)을 향할 수 있다.
"접선"방향 대신 방사방향으로의 가스공급도 가능하며, 방향에 따른 확산을 이용할 수도 있다. 방향성(액체분사의 축을 향하여 주입되는 방사방향 및, 액체분사를 중심으로 하는 원에 대한 접선방향)을 가지면서 가스를 공급하는 경우, 가스는 확산으로 공급하는 경우에 대해서 보다 방향성 있게 압축되며(예로, 가스 공급 덕트에 의해 형성됨), 적어도 단일방향의 흐름을 갖지 않게 된다.
두 번째 가스흐름은 분사액체의 주위를 회전하게 되며, 이어지게 되는 세 번째 가스흐름은 액체분사에 대응되는 흐름이 된다. 첫 번째 흐름으로부터 회전하는 흐름으로 전환될 때 가스의 유속이 빨라지게 된다. 이러한 "회전"하는 흐름을 이용한 주입에 있어서, 회전하는 흐름은 신속히 정지되면서 이하에서 서술하는 바와 같이 큰 안정분사길이 ls를 얻을 수 있게 된다.
분사되는 액체 주위에 가스의 흐름을 형성시킴으로써 큰 안정분사길이 ls를 얻을 수 있는데 이를 위해 하우징에 원통형의 벽을 적용한다. 액체분사노즐과 적어도 하나의 가스 주입구는 하우징 내에 설치된다. 추가적으로 액체분사를 가이드하기 위한 가스분사노즐은 분사액체의 첫 번째 축과 가스분사노즐에 의해 분사되는 가스의 두 번째 축은 일치(허용되는 오차의 범위 내에서)한다.
가스 주입구는 액체분사노즐 근처에 설치되는 것이 바람직하지 아니하며, 액체역학적으로 액체분사노즐의 하류쪽에 설치하는 것이 바람직하다. 그러나 가스보유공간을 충분히 크게 구성하는 경우에는 가스주입구는 다른 위치(예로, 액체분사의 하류쪽에 직접 위치하도록)에 위치시킬 수 있다.
하우징은 수직방향(분사액체의 분사방향과 평행한 방향)의 두 개의 원뿔을 맞댄 형태인 것이 바람직하며, 각각의 원뿔의 끝은 서로 반대방향을 향하도록 구성하는 것이 바람직하다. 액체 노즐은 상부 원뿔의 끝단에 위치시키며, 가스분사노즐은 반대편 원뿔의 끝단에 위치시킨다. 가스주입구는 두 개의 원뿔의 가장 넓은 직경을 갖는 부분에 설치하는 것이 바람직하다. 하부를 막아주는 깔대기형상의 벽은 흐름의 속도를 아랫방향으로 증가시킨다. "접선방향"의 주입으로 인한 가스 흐름의 회전은 분사액체가 가스를 운반하게 됨에 따른 마찰력에 의해 신속히 멈추게 된다. 이러한 종류의 가스주입구는 가장 균일한 가스분사를 가능하게 하며, 분사액체의 방해요소를 피할 수 있게 한다.
액체분사노즐과 가스분사노즐 사이의 공간(가스저장공간)은 별도로 구성할 수 있다. 상기 공간은 실린더형상 또는 z축 방향으로 비대칭적인 원뿔 또는 피라미드 형상을 가질 수 있다. 또는 입방형의 형태를 취할 수도 있다. 상기 공간의 최대 직경(액체분사의 방향에 수직방향)은 분사액체의 직경의 10-100배이며, 특히 20배로 형성시키는 것이 바람직하다.
이하의 실시예와 청구범위에서 본 발명의 보다 구체적인 내용을 기술한다.
도 1 은 본 발명의 소재 가공을 위한 액체 분사장치의 개략도.
도 2 는 본 발명의 액체분사노즐 덕트의 확대 종단면도.
도 3 은 도 1의 선 III-III을 따라 절단된 면의 단면도.
도 4 는 공기중 액체의 안정분사길이(ls) 그래프로서 자유분사의 경우(곡선 -.-. 와 ---)와 표면에 충돌할 경우(곡선 -)에 있어서의 안정분사길이를 나타낸 그래프
도 5 는 기체의 분사에 헬륨을 적용하였을 때의 분사길이-압력 그래프
도 6 은 방사방향으로 기체를 공급하는 장치의 단면도
도 1은 본 발명의 소재가공을 위한 액체 분사장치의 개략도이며, 본 발명의 하우징(7)내의 액체분사노즐(1)로부터 분사되는 분사액체(5)가 도시되어 있다. 상기 액체분사노즐(1)은 노즐블록으로 구성된다. 분사액체(5)를 위한 액체(9)(본 발명에서는 물)의 공급과 분사액체(5)로의 레이저(10) 조사에 대해서의 자세한 설명은 생략한다. 상기 내용은 WO 95/32834와 WO 99/56907에 상세하게 개시되었기 때문이며, 본 발명도 이에 따른다. 본 발명의 장치에서도 종래의 기술과 같이 레이저(도시되어있지 않음)가 소기의 광학 시스템에 의해 액체분사 내로 조사된다.
도 2는 노즐블록으로 구성된 액체분사노즐(1)의 노즐덕트(11)의 확대 단면도이다. 액체분사노즐(1)은 부드러운 표면(13)을 가지며, 다이아몬드나 기타 다른 견고한 재질로 구성된다. 노즐은 0.5-2mm의 두께에 3mm의 직경을 갖는 실린더형태의 블록형상으로 제작된다. 노즐덕트(11)로 향하는 입구에 에지(15)가 형성되어있는데, 상기 에지(15)에서 곡률반경(rk)을 가지는 부분은, 날카롭도록 그 곡률반경을 작게 형성시킨다. 상기 곡률반경(rk)는 10ㅅm보다 작아야하며, 여기에 서는 2ㅅm보다 작게 형성시키는 것이 바람직하다. 날카로운 에지를 갖는 주입구는 액체분사가 큰 안정분사길이(ls)를 가질 수 있도록 해준다. 노즐덕트(11)의 경우 일반적인 크기의 직경은 20-200ㅅm이다.
날카로운 에지(15)에 인접하는 실린더 형태의 노즐덕트(11)의 길이는 가급적 짧게 형성시키는데, 이에 있어서 노즐덕트(11)의 길이는 노즐덕트(11)의 직경(d)의 5배가 넘지 않게 하며, 3배보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 구성의 결과, 분사액체(5)는 에지(15)에서 노즐덕트의 내측벽(17)으로부터 이격된다. 노즐덕트(11)의 길이가 과도하게 큰 경우 노즐덕트의 내측벽(17)과 분사액체(5)사이의 가스를 소용돌이치게(eddying) 한다. 아주 작은 방해 요소도액체분사에 대해 "요동하면서 퍼지는 붕괴(wavy sheet disintegration)"를 유발할 수 있으며, 레이저가 조사되기 위한 가용한 분사길이를 짧게 한다. 노즐덕트의 실린더형태의 내측벽(17)은 원뿔부(19)의 벽면과 인접한다. 원뿔부(19)는 액체분사에 대한 가스 소용돌이의 영향을 감소시키기 위한 것이다. 원뿔부(19)는 노즐덕트(11)의 길이방향 축에 대해 90-150도 사이의 각으로 경사지게 설치되며, 특히 130-140도인 것이 바람직하다. 본 발명에서의 원뿔부(19)의 경사각은 135도를 선택하였다.
이상적인 노즐(1)은 벽의 두께(e)가 0인 벽을 가지는 구멍일 것이다. 그러나 이러한 노즐은 수기압이 되는 물의 압력을 견디지 못할 것이다. 그러므로 노즐(1)의 충분한 강성과 안정분사길이(ls) 사이의 타협점을 찾는 것이 중요하다. 이에, 앞서 언급했던 원뿔부(19)의 경사가 필요한 것이다.
노즐(1) 블록과 접하는 하우징(7)의 내벽(20)은 원형의 최대 내부직경(21)만 큼 연장되며, 내벽(24)을 따라 점점 가늘어지는 원뿔의 끝단에는 가스분사노즐(23)이 설치된다. 하우징(7)은 두 개의 원뿔을 맞댄 형상을 가지며, 액체분사노즐(1)(노즐블록)은 원뿔의 일 끝단에 설치되고, 가스분사노즐(23)은 반대쪽 원뿔의 끝단에 설치된다.
최대 내부직경(21)의 위치에 적어도 하나의 가스 주입구가 설치되며, 분사액체(5)의 분사방향 축으로부터 같은 방사상의 거리(rs)를 갖는다. 예에서 보이는 것과 같이 4 개의 가스 주입구(25a-25d)가 있다. 각각의 가스주입구는 실린더 파이프 (26a)-(26d)로 구성된다. 각각의 파이프(26a)-(26d)는 최대 내부직경(21)(방사상의 거리 rs) 부위의 내벽(27)에 대해 접선방향으로 설치된다. 각각의 파이프(26a)-(26d)로부터의 가스흐름은 접선방향(본 실시예에서는 방사방향이 아니다)으로 첫 번째 흐름부(29)는 내벽(27)을 향하게 되며, 내벽(27)에 부딪히게 되면 원주상으로 흩어져 두 번째 흐름부(31)에서 회류하게 된다.
가스분사노즐(23)은 레이저를 가이드하는 분사액체(5)에 의해 그 중앙이 관통된다. 가스의 분사는 가스분사노즐(23)에 의해서만 가능하며, 가스의 흐름은 가스분사노즐(23)의 아래쪽을 향하여 세 번째 흐름부(33)를 따라 흐르게 되고, 분사액체(5)와의 마찰로 인하여 아래쪽 방향으로의 흐름이 빨라지게 된다. 분사액체(5)는 하우징(7)으로부터 가스분사노즐(23)을 관통하며, 가스분사(35)에 의해 주변의 공기(36)로부터 차단된다. 4개의 가스 주입구(25a)-(25d)로부터 공급된 가스의 회전흐름은 하우징(7)내에서 아래방향으로 통합되어 흐르게 된다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 분사액체(5)의 외면(39)과 실린더형태의 노즐덕 트 내벽(17)사이에 사이의 공간(37)이 형성되며, 상기 공간(37)은 에지(15)의 하부에 위치하게 된다.
워터제트펌프의 효과에 따라, 가스는 사이의 공간(37)에서 화살표(41)로 도시된 바와 같이 분사액체(5)를 따라 끌려나오게 된다. 적은 양의 가스만이 사이의 공간(37)을 관통하여 나오며, 이에 따라 부분적인 진공이 형성된다.
요약하면, 긴 안정분사길이 ls를 얻기 위하여(위에서 기술한 내용에 따라) 다음과 같은 내용을 따른다.
● 분사액체(5)가 형성되면 그에 따라 공급된 가스로 채워진 환경 안에서 부분적인 진공이 발생하고
● 공급되는 가스가 분사액체로부터 최대한 이격되어 설치된 "가스저장공간"으로 공급되며,
● 공급되는 가스는 분사액체의 주변을 회전하는 흐름을 가질 수 있으며, 또 분사액체를 향한 방향의 흐름을 가질 수도 있다. 이 두 다른 방식의 흐름은 모두 결국 분사액체의 분사방향으로 흐름의 방향이 변하게 된다.
● 분사액체(5)는 가스가 공급된 후에 가스분사노즐(23)의 중앙을 통과하여 "열린 공간(open air)"으로 나가게 된다.
● 분사액체노즐덕트는 직경에 비해 길이를 최대한 짧게 형성시키며
● 분사액체노즐덕트 주입구의 에지는 최대한 날카롭게 형성시킨다.
각각의 사항들은 보다 긴 안정분사길이ls를 얻는 데에 도움을 준다. 그러나 다음과 같은 사항들을 주지하여야 한다.
분사액체는 액체분사노즐과 거리를 두고 설치된 가스를 분사하는 가스분사노즐을 관통하도록 가이드되며, 액체분사의 분사방향 축과 가스분사의 분사방향 축은 (허용오차 내에서)일치한다.
또는
공급되는 가스는 액체분사노즐과 일정한 거리로 이격된 하류에서 공급된다.
실험적으로 위에서 기술한 내용을 보여주기 위하여, 도 4에서 노즐(1) 블록의 노즐덕트 단면이 30ㅅm인 경우의 분사액체(5)의 안정분사길이(ls)를 그래프로 나타내었다.
그래프의 세로축은 안정분사길이(ls)를 나타내고, 가로축은 노즐덕트(11)에서의 액체압력을 나타낸다.
도트-대쉬와 "■" 로 나타낸 곡선은 최대 안정분사길이 ls를 나타내며 "▲"를 포함하는 곡선은 최소 안정분사길이(ls)를 나타낸다. (분사길이는 최대치와 최소치 사이에서 오르내리게 된다.)
도트-대쉬 곡선과 대쉬 곡선은 액체분사가 자유롭게 분사된 경우이며 오직 수 cm의 붕괴분사거리(lp)를 보여준다.
"▲"를 포함하는 곡선은 소재에 분사액체가 충돌할 경우의 안정분사거리를 보여준다.
예를 들면, 역학적 기체점도가 공기보다 낮은 헬륨을 상기 방법에 따른 장치에 있어서의 액체 분사에 적용하는 경우, 도 5 에 도시된 바와 같이, 5mm의 범위 즉, 최대 및 최소 안정분사길이(ls)(도트-대쉬 대쉬곡선)의 15~25% 범위에서 증가가 이루어진다.
본 발명에 따른 가스분사에 의한 보호를 받지 못하는 경우, 도 4에 도시되는 바와 같이 액체분사의 분사길이는 높은 압력(약 300bar)에서3-5mm정도만을 얻을 수 있다.
200bar이하의 압력에서 상대적으로 직경이 작은 30 ㅅm 의 분사는 표면과의 충돌로 인한 강한 붕괴를 보여준다.
이는 본 발명의 가스분사를 적용하지 아니하면 액체분사로 레이저를 가이드하여 소재를 가공하는 작업이 용이하지 않다는 사실을 보여준다.
도 5에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 가스분사는 안정분사길이의 확보에 필요한 안정성을 제공하여 준다.
그럼에도 불구하고, 본 발명의 기체분사를 적용한 경우에도 분사액체가 표면에 충돌하게 되면 분사액체의 안정분사길이 ls의 감소가 관찰된다. 그러나 이러한 경우에도 400bar 이상의 압력에서 25mm 의 분사길이를 얻을 수 있다. 다소 높은 100bar의 압력에서도 분사길이는 10mm에 도달하게 된다.
분사액체(5)가 중앙을 관통하게 되는 가스분사노즐(23)은 도 1에서 도시된 바와 같이 원뿔의 끝단의 내측벽(24)에 설치할 수 있으며, 고리형의 작은 실린더를 그 전방에 설치할 수 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이 가스 주입구는 분사액체(5)의 분사방향과 수직인 평면상에 설치된다. 가스주입파이프(26a)-(26d)는 액체분사노즐(1)(노즐블록)을 향해 위로 향하도록 설치되거나, 가스분사노즐(23)을 향해 아래방향으로 설치될 수도 있다. 위로 향하도록 설치될 경우 위로향한 각은 30도를 넘지 않는 것이 바람직하며, 아래로 향할 경우 그 각이 70도를 넘지 않는 것이 바람직하다.
가스주입구의 숫자는 중요하지 않으나, 가스주입은 분사액체의 외부에서 거리를 두어서 실시되어야 하며 균일하게 공급되어야 한다.
앞서 기술한 "접선방향의 가스주입구"는 매우 효과적이었다. 그러나 가스주입시 분사액체(5)와 직접적으로 접촉하거나 방해하지 않는 이상 다른 각도로 가스를 주입하는 것도 가능하다.
도 6은 가스를 방사방향으로 주입하는 경우의 단면도이다. 여기에서 용어 "꼭대기"와 "바닥"은 "주입구방향" 또는 "배출구방향"을 대신하여 사용한다. 탑재부(51)는 윗부분에 원형의 깔때기 형상의 연결부(53)를 가지며 레이저를 조사하는 광학시스템(도시되지 않음)이 상기 연결부(53)를 통해서 액체분사노즐(71)의 노즐덕트와 연결된다. 탑재부(51)는 외측으로 비스듬히 기울어지고, 아래쪽을 향하는 배출덕트(55)가 설치된다. 상기 배출덕트는 연결부(53)에 문제가 생길 경우 내부의 액체를 배출하는 역할을 한다.
탑재부(51)는 큰 실린더 형태의 공간을 가지며, 상기 공간에 실린더형태의 기능부(57)가 아래로부터 삽입(도 6에 도시된 바와 같이)된다. 즉, 탑재부(51)는 기능부(57)의 주위를 감싸고 있으며, 동일한 중심축을 갖는다. 기능부(57)의 꼭대 기부분(연결부(53)를 향한)에는 원뿔형의 개구부(59)가 설치된다. 원뿔형의 개구부의 아랫부분에는 유리부(window element)(61)가 설치된다. 유리부(61)의 밑부분에는 차폐부(closure part)(65)가 설치된다. 얇고, 원판형태의 공간(63)은 액체가 유리부(61)와 차폐부(65)사이로 액체가 유입될 수 있게 한다. 기능부(57)의 축방향으로 보면, 공간(63)은 0.1-0.4mm의 두께를 가지며, 횡방향 직경은 수 mm(예로, 5-10mm)의 크기를 갖는다.
액체(예로, 물)는 필요한 압력(예로, 400bar)하에 탑재부(51)의 내부에 설치된 고리모양의 덕트(69)와 기능부(57)에 설치된 하나(또는 그 이상)의 방사방향라인(67)을 경유하여 공간(63)으로 공급된다
차폐부(65)는 기능부(57) 내부의 실리더모양의 공간에 아랫방향으로부터 삽입되고 스톱퍼로 고정된다. 따라서, 유리부(61)는 차폐부(65)가 제거되면 교체할 수 있다.
차폐부(65)는 윗부분은 공간(63)과 접해있으며, 내부에 액체분사노즐(노즐블록)(71)이 삽입되어있다.
노즐블록은 광학적 방법으로 조사되는 레이저를 가이드하기 위한 가는 액체분사를 생성시킨다. 덕트의 직경은 요구되는 액체분사의 직경에 따라 30-60마이크로미터로 형성시킨다. 노즐블록 자체의 직경은 2-4mm, 두께는 0.5-2mm인 것이 바람직하다.
액체분사노즐(71)에 인접하여 상부공간(73)과 하부공간(75)로 이루어지는 가스저장공간이 있다. 상부공간(73)은 꼭대기부터 바닥까지 넓혀져 있다. 상부공간은 원뿔과 같이 연속적 내지 점진적으로 넓어질 수 있다. 상부공간은 첫 번째 실린더부와 첫 번째 원뿔부(73a), 이에 이어지는 두 번째 실린더부와 두 번째 원뿔부(73b)로 구성된다. 상부공간은 꼭대기부터 바닥까지 그 직경이 3-5배가 되도록 증가한다.
목표는 차폐부(65)의 하단부까지 공급된 가스를, 위로 끌어올려서 액체분사를 방해하지 않는 범위에서 노즐덕트로 내보내기 위함이다.
가스분사노즐(77)은 차폐부(65)의 하부에 설치된다. 가스노즐(77)은 기능부(65)에 의해 지지된다(예로 나사결합으로 연결). 가스노즐(77)은 하부공간(75)을 갖는다.
상기 하부공간은 꼭대기부터 바닥까지 폭이 달라지는 원뿔형의 구조이며, 가스노즐덕트(79)를 리드한다. 가스노즐덕트(79)는 약 1-2mm의 직경을 갖는다.
상부공간(73)과 하부공간(75)이 만나는 원뿔형의 두 공간에서 가장 직경이 큰 부분에 가스주입부(3)가 위치한다. 공급되는 가스는 방사상으로 배치되는 가스공급덕트(81a)(81b)(예로, 6개의 공급덕트가 제공될 수 있다)에 의해 유도된다. 이는 차폐부(65)의 축방향으로 분사되는 분사액체로부터 방사상의 최대거리에 해당한다.
가스공급덕트(81a)(81b)는 가스분사노즐(77)의 상부를 형성하게 된다. 가스공급덕트들은 차폐부(65)와 기능부(57)사이에 형성된 환형의 공간(85)을 통해 가스를 공급받는다. 환형의 공간(85) 외부의 기체공급장치는 도시를 생략하였다.
기능부(57)는 하단에 플랜지(87)를 가지며, 상기 플랜지(87)는 탑재부(51)의 하부에 지지링(89)을 결합시키기 위한 것이다.
본 발명은 예시된 실시예에 한정되지 아니한다. 구조를 다양한 구성요소(탑재부, 기능부, 차폐부 등)로 분할함으로써 노즐블록이나 유리부의 교체가 가능하다. 액체(물)가 높은 압력을 가짐에 따라 각각의 구성요소 결합부분이 잘 봉해져야 한다.
모듈들은 다른 위치로 분리되어질 수 있으며, 반드시 아랫방향으로부터 모듈의 분해가 가능하여야할 필요는 없다
가스 저장공간은 실린더형태로 직경이 작아지거나 커지는 원뿔형과는 달리 일정한 직경을 갖는다. 공급되는 가스는 실린더형태의 가스저장공간의 상단으로 공급되며, 특히 축방향(방사방향 대신)으로 공급된다. 가스는 복수개의 덕트를 경유하여 축방향으로 공급될 수 있으며, 저장공간의 중심축으로부터 거리를 이격(즉, 분사액체로부터 거리를 이격)시키는 것이 바람직하다.
가스노즐덕트(79)는 가스저장공간의 가스출구의 역할을 한다. 요구되는 조건에 따라 가스노즐덕트는 공기역학적 구조를 취할 수 있다. 가스의 분사에 있어서 분사되는 가스는 얇을수록(직경이 작을수록) 바람직하다. 가스분사노즐의 직경은 0.5-2mm 이며 이에 상응하는 직경의 가스를 분사할 수 있다.
(가스분사의 직경은 가스가 떨어지거나 외부의 에지에서 유속이 느려져 전파거리가 늘어남에 따라 변경될 수 있다). 얇은 가스분사는 소요되는 가스의 양을 줄여주는 부수적인 효과도 있다. 그러나, 가스분사의 직경을 반드시 작게 하여야하는 것은 아니며 상대적으로 큰(예로 5mm) 직경의 가스분사도 가능하다.
요약하면, 본 발명은 매우 가는 액체의 분사가 가능하며, 결과적으로 매우 예리한 절단 또는 섬세한 표면의 가공이 가능한 것이다.

Claims (17)

  1. 소재(3)를 가공하기 위해 레이저(10)가 조사되고, 조사된 레이저를 가이드하는 분사액체(5)를 생성하며, 상기 분사액체는 액체분사노즐(1)에 의해 생성되고, 상기 분사액체(5)의 주변에 가스분사(35)가 형성되는 것에 있어서, 분사액체(5)는 가스분사노즐(23)(79)에 의해 조절되고, 상기 가스분사노즐이 액체분사노즐(1)로부터 이격되어 설치되어 가스분사(35)를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 분사액체의 직경은 200ㅅm이하, 특히 60ㅅm이하이고, 가스분사의 직경은 0.5-2mm인 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 가스의 역학적가스점도는 주변 대기를 구성하는 기체의 역학적가스점도보다 작은 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 첫 번째 가스의 흐름은 분사액 체에 영향을 주지 않으면서 두 번째 흐름으로 전환되고, 분사액체(5)의 주변에서 첫 번째 가스흐름과 두 번째 가스흐름의 전환부는 분사액체로부터 방사상으로 이격되며, 첫 번째 가스흐름에서의 가스는 분사액체의 분사축에 대해 같은 중심각을 갖는 복수개의 방향으로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 세 번째 가스흐름은 가스분사노즐(23)에서 공급되는 기체에 압력을 가하게 되며, 압력을 가하는 과정에 의해 세 번째 가스흐름이 분사액체(5)의 유출방향으로 가속되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 방법.
  6. 소재(3)를 가공하기 위해 조사된 레이저(10)를 가이드하는 분사액체(5)를 생성하고, 분사액체(5)를 생성하기 위한 액체분사노즐(1)을 가지며, 분사액체(5) 주변에 가스분사(35)를 가지는 것에 있어서, 분사액체(5) 주변에 가스분사(35)를 형성시키기 위한 장치는 액체분사노즐(1)로부터 이격된 가스분사노즐(23)(79)과 분사액체(5)를 가이드 하는 가스분사(35)를 형성시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 가스저장공간의 상부공간(73)과 하부공간(75)은 액체분사노즐(1)(71)과 가스분사노즐(23)(79) 사이에서 제공되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 액체분사노즐(1)(71)은 분사액체(5)가 가스분사(35)와 같이 통과하는 원형의 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 액체분사노즐(1)(71)의 분사축과 가스분사노즐(35)의 분사축이 일치하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 액체분사노즐은 그 직경이 20-200ㅅm이며, 가스분사노즐의 직경은 0.5-2mm인 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 가스배출노즐의 내부직경은 액체분사노즐(1)의 내부직경보다 10-20배 큰 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  12. 제 6항에 있어서, 분사액체(5)가 액체분사노즐(1)에 의해 생성되고, 분사액체는 가공하기 위한 소재를 향해 분사되며, 하우징(7)의 내벽(20)(24)이 분사액체노즐을 지지하며, 가스주입구가 액체분사노즐의 하류부분에 배열되는 적어도 하나의 가스주입구(25a-d)를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 적어도 하나의 가스주입구(25a-d)는 공급되는 가스가 하우징(7) 내로 유입될 수 있도록 유입방향을 정하며, 적어도 하나의 가스주입구(25a-d)가 있는 부분에 설치된 벽은 원형의 단면을 가지고, 유입되는 가스의 흐름은 분사액체를 방해하지 않으면서 벽과 원형의 단면에 대해 접선방향으로 충돌하게 되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 하우징(7)은 두 개의 원뿔을 맞댄 형상을 가지며, 액체분사노즐(1)은 한 원뿔의 끝단에 설치되고, 다른 원뿔의 끝단에는 가스분사노즐(23)이 설치 설치되며, 적어도 하나의 가스주입구(25a-d)가 직경이 가장 큰 두 개의 원뿔이 만나는 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  15. 제 6항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(7)에 설치된 액체분사노즐(1)은 분사액체를 생성하는 노즐덕트(11)를 가지고, 노즐내부 표면(13)에서 노즐덕트(11)로 향하는 주입구 부분에 날카로운 에지(15)를 가지며, 상기 에지의 공률반경이 10마이크로미터 미만이며, 바람직하게는 2마이크로미터 미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 노즐(1)의 노즐덕트(11)는 높이(e)가 직경(d)보다 5배 미만이며, 바람직하게는 3배인 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 노즐(1)의 노즐덕트(11)의 높이(e)와 액체분사노즐(1)의 두께는 액체분사노즐(1)이 액체가 유입되면서 발생되는 압력을 견딜 수 있도록 정해지며, 노즐 하부에 위치하는 원뿔부(19)의 경사면이 외측방향을 향하도록 형성되고, 실린더형태의 원뿔부(19)의 경사면과 접하는 지점까지의 노즐덕트의 내벽(17)이 노즐덕트(11)의 길이방향축과 이루는 각이 90-150도 사이이며, 바람직하게는 130-140도 사이인 것을 특징으로 하는 레이저 가공을 위한 액체분사 장치.
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Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1657020A1 (de) * 2004-11-10 2006-05-17 Synova S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Kohärenz eines Flüssigkeitsstrahls für eine Materialbearbeitung und Flüssigkeitsdüse für eine solche Vorrichtung
US9232959B2 (en) 2007-01-02 2016-01-12 Aquabeam, Llc Multi fluid tissue resection methods and devices
EP2259742B1 (en) 2008-03-06 2020-01-01 AquaBeam LLC Tissue ablation and cautery with optical energy carried in fluid stream
US9347271B2 (en) 2008-10-17 2016-05-24 Foro Energy, Inc. Optical fiber cable for transmission of high power laser energy over great distances
US9080425B2 (en) 2008-10-17 2015-07-14 Foro Energy, Inc. High power laser photo-conversion assemblies, apparatuses and methods of use
US9089928B2 (en) 2008-08-20 2015-07-28 Foro Energy, Inc. Laser systems and methods for the removal of structures
US9360631B2 (en) 2008-08-20 2016-06-07 Foro Energy, Inc. Optics assembly for high power laser tools
US10301912B2 (en) * 2008-08-20 2019-05-28 Foro Energy, Inc. High power laser flow assurance systems, tools and methods
US9669492B2 (en) 2008-08-20 2017-06-06 Foro Energy, Inc. High power laser offshore decommissioning tool, system and methods of use
US9244235B2 (en) 2008-10-17 2016-01-26 Foro Energy, Inc. Systems and assemblies for transferring high power laser energy through a rotating junction
US8636085B2 (en) 2008-08-20 2014-01-28 Foro Energy, Inc. Methods and apparatus for removal and control of material in laser drilling of a borehole
US8571368B2 (en) 2010-07-21 2013-10-29 Foro Energy, Inc. Optical fiber configurations for transmission of laser energy over great distances
US9138786B2 (en) 2008-10-17 2015-09-22 Foro Energy, Inc. High power laser pipeline tool and methods of use
US8627901B1 (en) 2009-10-01 2014-01-14 Foro Energy, Inc. Laser bottom hole assembly
US9242309B2 (en) 2012-03-01 2016-01-26 Foro Energy Inc. Total internal reflection laser tools and methods
US9267330B2 (en) 2008-08-20 2016-02-23 Foro Energy, Inc. Long distance high power optical laser fiber break detection and continuity monitoring systems and methods
US9719302B2 (en) 2008-08-20 2017-08-01 Foro Energy, Inc. High power laser perforating and laser fracturing tools and methods of use
US9074422B2 (en) 2011-02-24 2015-07-07 Foro Energy, Inc. Electric motor for laser-mechanical drilling
US9027668B2 (en) 2008-08-20 2015-05-12 Foro Energy, Inc. Control system for high power laser drilling workover and completion unit
US9664012B2 (en) 2008-08-20 2017-05-30 Foro Energy, Inc. High power laser decomissioning of multistring and damaged wells
DE102008053729C5 (de) * 2008-10-29 2013-03-07 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Laserbearbeitungsdüse zum Bearbeiten von Blechen
EP2189236B1 (en) * 2008-11-21 2012-06-20 Synova S.A. Method and apparatus for improving reliability of a machining process
DE102009011305A1 (de) * 2009-03-02 2010-09-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzellen mit Rückseitenkontaktierung sowie Verfahren zu deren Herstellung
WO2014127242A2 (en) 2013-02-14 2014-08-21 Procept Biorobotics Corporation Aquablation aquabeam eye surgery methods and apparatus
US9848904B2 (en) 2009-03-06 2017-12-26 Procept Biorobotics Corporation Tissue resection and treatment with shedding pulses
EP2606201A4 (en) 2010-08-17 2018-03-07 Foro Energy Inc. Systems and conveyance structures for high power long distance laster transmission
JP5740886B2 (ja) * 2010-09-22 2015-07-01 澁谷工業株式会社 レーザ加工装置
EP2490273B1 (en) 2011-02-18 2013-05-01 Bruker HTS GmbH Method for manufacturing a HTS coated tape with laser beam cutting
WO2012116148A1 (en) 2011-02-24 2012-08-30 Foro Energy, Inc. Method of high power laser-mechanical drilling
EP2715887A4 (en) 2011-06-03 2016-11-23 Foro Energy Inc PASSIVELY COOLED HIGH ENERGY LASER FIBER ROBUST OPTICAL CONNECTORS AND METHODS OF USE
DE102011107982A1 (de) 2011-07-20 2013-01-24 Rena Gmbh Werkzeugkopf (LCP-Kopf)
US9399269B2 (en) 2012-08-02 2016-07-26 Foro Energy, Inc. Systems, tools and methods for high power laser surface decommissioning and downhole welding
EP2819599B1 (en) 2012-02-29 2018-05-23 Procept Biorobotics Corporation Automated image-guided tissue resection and treatment
EP2890859A4 (en) 2012-09-01 2016-11-02 Foro Energy Inc REDUCED MECHANICAL ENERGY WELL CONTROL SYSTEMS AND METHODS OF USE
US8993923B2 (en) 2012-09-14 2015-03-31 General Electric Company System and method for manufacturing an airfoil
US8969760B2 (en) 2012-09-14 2015-03-03 General Electric Company System and method for manufacturing an airfoil
EP2848317A4 (en) * 2012-11-14 2015-11-11 Minoru Kanno LIQUID SPRAY DEVICE
WO2014078663A2 (en) 2012-11-15 2014-05-22 Foro Energy, Inc. High power laser hydraulic fructuring, stimulation, tools systems and methods
WO2014204535A1 (en) 2013-03-15 2014-12-24 Foro Energy, Inc. High power laser fluid jets and beam paths using deuterium oxide
US10307864B2 (en) 2013-12-13 2019-06-04 Avonisys Ag Methods and systems to keep a work piece surface free from liquid accumulation while performing liquid-jet guided laser based material processing
US9676058B2 (en) 2014-01-27 2017-06-13 General Electric Company Method and system for detecting drilling progress in laser drilling
US9662743B2 (en) 2014-01-27 2017-05-30 General Electric Company Method for drilling a hole in an airfoil
US9468991B2 (en) 2014-01-27 2016-10-18 General Electric Company Method determining hole completion
JP6318428B2 (ja) * 2014-04-18 2018-05-09 株式会社スギノマシン レーザー加工装置
DE102014209171A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Ausgabevorrichtung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums
EP2957378A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-23 Synova SA Bearbeitungskopf zum Einkopplen eines Laserstrahles in einem Flüssigkeitsstrahl mit einer Flüssigkeitschnittstelle
EP2960006B1 (de) * 2014-06-23 2019-02-20 Synova S.A. Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Lage eines Flüssigkeitsstrahls durch eine Änderung einer Konstellation
CN104368911B (zh) * 2014-10-28 2016-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 激光加工头及其应用、激光加工系统及方法
GB201419809D0 (en) 2014-11-07 2014-12-24 Element Six Technologies Ltd A method of fabricating plates of super-hard material and cutting techniques suitable for such a method
US9770785B2 (en) 2014-11-18 2017-09-26 General Electric Company System and method for forming a cooling hole in an airfoil
US10589385B2 (en) 2015-01-08 2020-03-17 General Electric Company Method and system for confined laser drilling
US11292081B2 (en) 2015-01-08 2022-04-05 General Electric Company Method and system for confined laser drilling
US9776284B2 (en) 2015-01-22 2017-10-03 General Electric Company System and method for cutting a passage in an airfoil
US9962792B2 (en) 2015-02-20 2018-05-08 General Electric Company Component repair using confined laser drilling
JP6514004B2 (ja) * 2015-03-31 2019-05-15 ファナック株式会社 ギャップ制御機能を備えたレーザ加工機及びその制御装置
JP6797133B2 (ja) 2015-05-11 2020-12-09 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー レーザーピーニングに使用できる送出装置および関連する方法
EP3124165B1 (en) 2015-07-28 2020-06-17 Synova S.A. Process of treating a workpiece using a liquid jet guided laser beam
DE102015216173A1 (de) * 2015-08-25 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit
EP3357627B1 (en) 2015-09-30 2023-01-18 Makino Milling Machine Co., Ltd. Method for measuring inclination of waterjet of laser machining device
CN105195903B (zh) * 2015-10-21 2017-10-17 北京中科思远光电科技有限公司 一种用于涡轮叶片打孔的激光微水刀加工装置
US10525554B2 (en) * 2015-10-30 2020-01-07 Hypertherm, Inc. Water cooling of laser components
TWI599431B (zh) * 2015-11-03 2017-09-21 財團法人工業技術研究院 雷射加工裝置及雷射排屑裝置
US10221687B2 (en) 2015-11-26 2019-03-05 Merger Mines Corporation Method of mining using a laser
DE102015224115B4 (de) * 2015-12-02 2021-04-01 Avonisys Ag Laserstrahl-bearbeitungsvorrichtung mit einer einkoppelvorrichtung zum einkoppeln eines fokussierten laserstrahls in einen flüssigkeitsstrahl
US10335900B2 (en) 2016-03-03 2019-07-02 General Electric Company Protective shield for liquid guided laser cutting tools
US10160059B2 (en) 2016-03-03 2018-12-25 General Electric Company Decoupled liquid-jet guided laser nozzle cap
CN106825921A (zh) * 2016-11-17 2017-06-13 雅芳股份公司 激光加工材料时保持工件表面没有液体积聚的系统及方法
DE102017206166A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Fluidstrahlschneidvorrichtung
EP3513898A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-24 Synova S.A. Apparatus for automatic jet angle adjustment
CN108296633B (zh) * 2018-01-19 2020-02-21 天津科技大学 激光水射流加工装置及其应用
CN108329054B (zh) * 2018-01-19 2021-02-05 天津科技大学 陶瓷材料的激光水射流热处理方法
JP6511665B2 (ja) * 2018-02-01 2019-05-15 株式会社スギノマシン レーザー加工装置
CN108581196B (zh) * 2018-04-27 2020-08-11 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 水导激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法
CN108480842B (zh) * 2018-06-12 2022-11-29 桂林电子科技大学 水导激光耦合分流稳压装置
JP6852031B2 (ja) * 2018-09-26 2021-03-31 株式会社東芝 溶接装置及びノズル装置
EP3685954B1 (en) * 2019-01-22 2024-01-24 Synova S.A. Method for cutting a workpiece with a complex fluid-jet-guided laser beam
DE102019103659B4 (de) * 2019-02-13 2023-11-30 Bystronic Laser Ag Gasführung, Laserschneidkopf und Laserschneidmaschine
CN110142502A (zh) * 2019-05-15 2019-08-20 哈尔滨工业大学 水导引激光发生装置、水导引激光加工系统及其加工方法
CN110125532B (zh) * 2019-05-15 2021-05-18 哈尔滨工业大学 一种水导引激光加工工件的方法、系统及其设备
DE102019006647A1 (de) * 2019-09-23 2021-03-25 Rj Lasertechnik Gmbh Schutzgasdüse zu Laserbearbeitung und Verfahren zum Laserbearbeiten
CN113751900B (zh) * 2021-09-28 2022-08-16 武汉大学 一种水导激光打孔系统及方法

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2874265A (en) * 1956-05-23 1959-02-17 Union Carbide Corp Non-transferred arc torch process and apparatus
US3503804A (en) * 1967-04-25 1970-03-31 Hellmut Schneider Method and apparatus for the production of sonic or ultrasonic waves on a surface
US3569660A (en) * 1968-07-29 1971-03-09 Nat Res Dev Laser cutting apparatus
US4031351A (en) * 1972-10-25 1977-06-21 Groupement Atomique Alsacienne Atlantique High energy laser beam cutting method and apparatus
JPS5437578B2 (ko) 1974-01-25 1979-11-15
US4047580A (en) 1974-09-30 1977-09-13 Chemical Grout Company, Ltd. High-velocity jet digging method
US4002877A (en) * 1974-12-13 1977-01-11 United Technologies Corporation Method of cutting with laser radiation and liquid coolant
US4121085A (en) * 1976-05-07 1978-10-17 Caterpillar Tractor Co. Gas nozzle for laser welding
US4125757A (en) * 1977-11-04 1978-11-14 The Torrington Company Apparatus and method for laser cutting
US4952771A (en) * 1986-12-18 1990-08-28 Aesculap Ag Process for cutting a material by means of a laser beam
US4764656A (en) * 1987-05-15 1988-08-16 Browning James A Transferred-arc plasma apparatus and process with gas heating in excess of anode heating at the workpiece
JP2694017B2 (ja) 1989-07-03 1997-12-24 東芝機械株式会社 印刷紙の縦折り装置
JPH0338163U (ko) * 1989-08-19 1991-04-12
JPH03216287A (ja) * 1990-01-19 1991-09-24 Fanuc Ltd レーザ切断加工方法
US5168143A (en) * 1990-01-29 1992-12-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for laser cutting metal plates
US5356081A (en) * 1993-02-24 1994-10-18 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and process for employing synergistic destructive powers of a water stream and a laser beam
JP3380319B2 (ja) * 1994-02-01 2003-02-24 株式会社田中製作所 レーザ切断方法およびレーザ切断ノズル
DE4418845C5 (de) * 1994-05-30 2012-01-05 Synova S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung mit Hilfe eines Laserstrahls
NZ272635A (en) * 1994-08-02 1998-02-26 Mcneil Ppc Inc Laser cutting/drilling processing head that creates a vortex gas flow within the head to clean and prevent back spatting of particles onto the lens therein
DE19537924C2 (de) * 1994-10-18 1997-06-12 Thyssen Industrie Verfahren zum Kühlen des Schweißnahtbereichs beim Laserschweißen und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
US5705785A (en) * 1994-12-30 1998-01-06 Plasma-Laser Technologies Ltd Combined laser and plasma arc welding torch
JP3237441B2 (ja) * 1995-02-28 2001-12-10 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
GB9516099D0 (en) * 1995-08-05 1995-10-04 Boc Group Plc Laser cutting of materials
US5773791A (en) * 1996-09-03 1998-06-30 Kuykendal; Robert Water laser machine tool
JPH11226770A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Isuzu Motors Ltd レーザ加工ヘッド
WO1999056907A1 (de) * 1998-04-30 1999-11-11 Synova S.A. Materialbearbeitungsvorrichtung mit einem in einen flüssigkeitsstrahl eingekoppelten laserstrahl
JP3500071B2 (ja) * 1998-07-23 2004-02-23 株式会社日平トヤマ レーザ加工方法及びレーザ加工装置
US6822187B1 (en) * 1998-09-09 2004-11-23 Gsi Lumonics Corporation Robotically operated laser head
JP3056723B1 (ja) * 1999-01-04 2000-06-26 ファナック株式会社 レ―ザ加工装置
US6280302B1 (en) * 1999-03-24 2001-08-28 Flow International Corporation Method and apparatus for fluid jet formation
JP3666789B2 (ja) * 1999-04-30 2005-06-29 株式会社小松製作所 プラズマ切断方法、装置及びプラズマ切断トーチへのガス供給系統
EP1177995A4 (en) 1999-04-30 2003-04-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd DEVICE FOR FEEDING POWDERED OR GRAINED MATERIALS IN A CLOSED SYSTEM
JP2000334590A (ja) * 1999-05-24 2000-12-05 Amada Eng Center Co Ltd レーザ加工装置の加工ヘッド
US6388227B1 (en) * 1999-07-15 2002-05-14 Plasma Laser Technologies Ltd. Combined laser and plasma-arc processing torch and method
WO2001021362A2 (en) * 1999-09-21 2001-03-29 Hypertherm, Inc. Process and apparatus for cutting or welding a workpiece
JP3484396B2 (ja) * 2000-05-09 2004-01-06 新光電気工業株式会社 ウェハーの切断方法
JP4277429B2 (ja) * 2000-07-27 2009-06-10 株式会社デンソー 高密度エネルギビーム加工方法およびその装置
JP4055353B2 (ja) * 2000-11-07 2008-03-05 松下電器産業株式会社 光加工装置
DE10113475A1 (de) * 2001-03-13 2002-09-19 D Wuestenberg Fachbereich Masc Flüssigkeitsstrahlausbildung in reibungsarmer Umgebung
JP2003151924A (ja) * 2001-08-28 2003-05-23 Tokyo Seimitsu Co Ltd ダイシング方法およびダイシング装置
FR2830478B1 (fr) * 2001-10-05 2003-12-05 Commissariat Energie Atomique Dispositif de decoupe laser
US7012216B2 (en) * 2002-02-08 2006-03-14 Honeywell International Hand-held laser welding wand having internal coolant and gas delivery conduits
US6777641B2 (en) * 2002-04-16 2004-08-17 W.A. Whitney Co. Method and apparatus for laser piercing and cutting metal sheet and plate
US6683277B1 (en) * 2002-12-20 2004-01-27 Osram Opto Semiconductors Laser ablation nozzle assembly
US6824074B2 (en) * 2003-02-18 2004-11-30 Spraying Systems Co. Air assisted spray nozzle assembly for spraying viscous liquids
EP1459835B1 (de) * 2003-03-15 2013-04-24 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Laserbearbeitungsverfahren mit einem Laserbearbeitungskopf zum Laserschneiden und zum Laserschweissen
US7186947B2 (en) * 2003-03-31 2007-03-06 Hypertherm, Inc. Process monitor for laser and plasma materials processing of materials
US6777647B1 (en) * 2003-04-16 2004-08-17 Scimed Life Systems, Inc. Combination laser cutter and cleaner
US7030337B2 (en) * 2003-12-19 2006-04-18 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand having removable filler media delivery extension tips
GB2414954B (en) * 2004-06-11 2008-02-06 Exitech Ltd Process and apparatus for ablation
EP1657020A1 (de) * 2004-11-10 2006-05-17 Synova S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Kohärenz eines Flüssigkeitsstrahls für eine Materialbearbeitung und Flüssigkeitsdüse für eine solche Vorrichtung
JP2007021503A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Fanuc Ltd レーザ加工機
JP4012221B2 (ja) * 2005-07-15 2007-11-21 ファナック株式会社 レーザ加工ヘッド
CN101291772B (zh) * 2005-08-23 2011-08-31 五金有限公司 粉末传输喷嘴
FR2893873B1 (fr) * 2005-11-25 2008-12-12 Air Liquide Procede de coupage avec un laser a fibre d'acier inoxydable
FR2893872B1 (fr) * 2005-11-25 2008-10-17 Air Liquide Procede de coupage avec un laser a fibre d'acier c-mn
US8134098B2 (en) * 2007-09-28 2012-03-13 Sugino Machine Limited Laser machining apparatus using laser beam introduced into jet liquid column
JP5292256B2 (ja) * 2009-10-20 2013-09-18 株式会社日立製作所 レーザ加工ヘッド、及びレーザ肉盛方法

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