JPH01181991A - レーザ切断における切断用ノズルの構造とその切断方法 - Google Patents
レーザ切断における切断用ノズルの構造とその切断方法Info
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- JPH01181991A JPH01181991A JP63007750A JP775088A JPH01181991A JP H01181991 A JPH01181991 A JP H01181991A JP 63007750 A JP63007750 A JP 63007750A JP 775088 A JP775088 A JP 775088A JP H01181991 A JPH01181991 A JP H01181991A
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Landscapes
- 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】
産業上の利用分野：
この発明は、レーザビームにより厚板の被加工物の切断
及び高速切断を行うためのレーザ切断における切断用ノ
ズルの構造及びその切断方法に関するものである。
及び高速切断を行うためのレーザ切断における切断用ノ
ズルの構造及びその切断方法に関するものである。
従来技術：
従来のレーザ切断用ノズルＨは第３図に示すように、先
端中心部にレーザビームを通す小径のガス噴出孔イ匈を
有する逆円すい状の筒体−である。
端中心部にレーザビームを通す小径のガス噴出孔イ匈を
有する逆円すい状の筒体−である。
この筒体（転）内に例えば酸素ガス霞等を送り込む。
この酸素ガス！５均はガス噴出孔開から被加工物（至）
のレーザビーム照射位置に噴射される。このレーザビー
ム照射位置では、酸素ガス部均と被加工物００（例えば
鋼）との燃焼反応による熱エネルギとレーザビーム（イ
）の入熱エネルギとで鋼を溶かし、酸素ガスＱＩＩＦＡ
の付勢力で溶融された金属を吹き飛ばして切断を行って
いる。しかし、この切断用ノズル（５υによる切断では
、厚板の被加工物（至）の切断を行うには酸素がスφ四
の噴射圧力を高くしている。その結果セルフバーニング
を起こし、被加工物（７）の切断面は条痕が深くなり全
体的に切断面が粗くなる。又、切断能力を高めるため切
断速度を上げると熱エネルギ不足となり、切断の下部が
再び酸化反応熱で切断される。このため断面下部ではガ
ス切断のように後ろに流れて不整を生じ、切断面の下部
が広くなりドロスの着いた汚い加工面になる欠点がある
。
のレーザビーム照射位置に噴射される。このレーザビー
ム照射位置では、酸素ガス部均と被加工物００（例えば
鋼）との燃焼反応による熱エネルギとレーザビーム（イ
）の入熱エネルギとで鋼を溶かし、酸素ガスＱＩＩＦＡ
の付勢力で溶融された金属を吹き飛ばして切断を行って
いる。しかし、この切断用ノズル（５υによる切断では
、厚板の被加工物（至）の切断を行うには酸素がスφ四
の噴射圧力を高くしている。その結果セルフバーニング
を起こし、被加工物（７）の切断面は条痕が深くなり全
体的に切断面が粗くなる。又、切断能力を高めるため切
断速度を上げると熱エネルギ不足となり、切断の下部が
再び酸化反応熱で切断される。このため断面下部ではガ
ス切断のように後ろに流れて不整を生じ、切断面の下部
が広くなりドロスの着いた汚い加工面になる欠点がある
。
上記の欠点を補なうものとして、例えば特公昭５８−１
９３９７号、実開昭６０−１８６９８６号が開示されて
いる。
９３９７号、実開昭６０−１８６９８６号が開示されて
いる。
前者は、先端中心部に活性ガス吹出孔を設けた筒体に、
上記活性ガス吹出孔を囲繞するように形成された不活性
ガス吹出孔を備えたレーザガス切断用ノズルである。
上記活性ガス吹出孔を囲繞するように形成された不活性
ガス吹出孔を備えたレーザガス切断用ノズルである。
後者は、アシストガスを噴射するノズル本体の噴口の周
りにアシストガスと同質のガスを噴射するガス出口を設
けたノズル装置である。
りにアシストガスと同質のガスを噴射するガス出口を設
けたノズル装置である。
発明が解決しようとする課題：
しかし、両者共通していえることは、活性ガス吹出孔（
噴口）の周りに設けた不活性ガス（アシストガスと同質
のガス）を吹き出す不活性ガス吹出孔（ガス出口）の形
状は全周にわたりリング状に開口しているため活性ガス
（アシストガス）を囲繞するには多くのガス量が必要で
ある。又、リング状開口部から吹き出すガス流には、部
分的に圧力差が生じて活性ガス（アシストガス）を均一
に囲繞することは困難であり、部分的に希薄となった不
活性ガス（アシストガスと同質のガス）の膜から外部の
空気を混入したり、活性ガス（アシストガス）の拡散が
起こったりして活性ガス（アシストガス）の純度を保ち
得なくなって切断作業に支障を来した。
噴口）の周りに設けた不活性ガス（アシストガスと同質
のガス）を吹き出す不活性ガス吹出孔（ガス出口）の形
状は全周にわたりリング状に開口しているため活性ガス
（アシストガス）を囲繞するには多くのガス量が必要で
ある。又、リング状開口部から吹き出すガス流には、部
分的に圧力差が生じて活性ガス（アシストガス）を均一
に囲繞することは困難であり、部分的に希薄となった不
活性ガス（アシストガスと同質のガス）の膜から外部の
空気を混入したり、活性ガス（アシストガス）の拡散が
起こったりして活性ガス（アシストガス）の純度を保ち
得なくなって切断作業に支障を来した。
課題を解決するための手段：
このような難点を解決するために本発明は、アシストガ
スの周りに動粘性係数が高い可燃性ガスを、点在するガ
ス噴射孔から噴射させてアシストガスを取巻き、周囲の
空気の混入を防ぐと共にアシストガスが拡散するのを防
止し、アシストガスの純度を保ち得るようにしたもので
ある。
スの周りに動粘性係数が高い可燃性ガスを、点在するガ
ス噴射孔から噴射させてアシストガスを取巻き、周囲の
空気の混入を防ぐと共にアシストガスが拡散するのを防
止し、アシストガスの純度を保ち得るようにしたもので
ある。
すなわち、筒体先端のほぼ中央部には、レーザビームを
照射すると共に、この照射位置にアシストガスを噴射す
るためのノズル孔を設けて主ノズル部に形成し、この主
ノズル部の下面には、例えばこのノズル孔を中心として
同心円上に複数個のガス噴出孔を等間隔に穿設し、この
ガス噴出孔に可燃性ガスの供給路を付設したレーザ切断
用ノズルとする。この切断用ノズルのガス噴出孔からは
、レーザビームの照射位置に噴射させたアシストガスを
取巻くようにして可燃性ガスを噴射する構成としたもの
である。
照射すると共に、この照射位置にアシストガスを噴射す
るためのノズル孔を設けて主ノズル部に形成し、この主
ノズル部の下面には、例えばこのノズル孔を中心として
同心円上に複数個のガス噴出孔を等間隔に穿設し、この
ガス噴出孔に可燃性ガスの供給路を付設したレーザ切断
用ノズルとする。この切断用ノズルのガス噴出孔からは
、レーザビームの照射位置に噴射させたアシストガスを
取巻くようにして可燃性ガスを噴射する構成としたもの
である。
作 用 ：
レーザ発振器により発振されたレーザビームは、レンズ
によって集束され、切断用ノズルの主ノズル部中心の噴
出孔を通って被加工物を照射する。この照射位置にはノ
ズルに設けたアシストガス供給口（図示せず。）より導
入したアシストガスが同ノズル内を通り噴出孔を介して
噴射される。
によって集束され、切断用ノズルの主ノズル部中心の噴
出孔を通って被加工物を照射する。この照射位置にはノ
ズルに設けたアシストガス供給口（図示せず。）より導
入したアシストガスが同ノズル内を通り噴出孔を介して
噴射される。
そして複数個のガス噴出孔からは、ノズルに設けた可燃
性ガス供給口（図示せず。）より導入した可燃性ガスが
同方向に噴射され、上記アシストガスを取巻く。
性ガス供給口（図示せず。）より導入した可燃性ガスが
同方向に噴射され、上記アシストガスを取巻く。
この可燃性ガスが燃焼している高温下においては動粘性
係数が高いため比較的少量のガス量であっても隣りあっ
た可燃性ガス同士が互いにからみあって連続的気相を形
成し、空気の混入を防ぐと共にアシストガスが拡散する
のを防止するのである。
係数が高いため比較的少量のガス量であっても隣りあっ
た可燃性ガス同士が互いにからみあって連続的気相を形
成し、空気の混入を防ぐと共にアシストガスが拡散する
のを防止するのである。
実施例：
以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳記すれば次
のとおりである。
のとおりである。
第１図（ａ） （ｂ）及び第２図に示すように、レーザ
切断用ノズル（１）の主ノズル部（２）は先端を狭さく
部とした筒体（３）のほぼ中心に小径のノズル孔（４）
を設けである。この主ノズル部（２）のノズル孔（４）
を中心として、同心円上に適宜間隔をあけて等分に小径
のガス噴出孔（５）が複数個穿設してあり、このガス噴
出孔（５）には可燃性ガスα℃が通るガス供給路（６）
が設けである。そして、アシストガスαＯ及び可燃性ガ
ス（溶接用ガス、都市ガス等）αのを導入する各ガス供
給口は、ノズル（１）本体の外側適所にそれぞれ設けで
ある。
切断用ノズル（１）の主ノズル部（２）は先端を狭さく
部とした筒体（３）のほぼ中心に小径のノズル孔（４）
を設けである。この主ノズル部（２）のノズル孔（４）
を中心として、同心円上に適宜間隔をあけて等分に小径
のガス噴出孔（５）が複数個穿設してあり、このガス噴
出孔（５）には可燃性ガスα℃が通るガス供給路（６）
が設けである。そして、アシストガスαＯ及び可燃性ガ
ス（溶接用ガス、都市ガス等）αのを導入する各ガス供
給口は、ノズル（１）本体の外側適所にそれぞれ設けで
ある。
なお、第１図（ａ） （ｂ）に示す実施例では、複数個
のガス噴出孔（５）はノズル孔（４）を中心とする同心
円上に配設しているが、これらのガス噴出孔（５）はノ
ズル孔（４）を包囲し、独立にかつ均等に分布・点在す
るものであれば同じ効果を達成できる。
のガス噴出孔（５）はノズル孔（４）を中心とする同心
円上に配設しているが、これらのガス噴出孔（５）はノ
ズル孔（４）を包囲し、独立にかつ均等に分布・点在す
るものであれば同じ効果を達成できる。
このように構成した切断用ノズル（１）は、被加工物（
至）から所定間隔をあけた位置にセットし、レーザ発振
器により発振されたレーザビーム（１）はレンズによっ
て集束され、切断用ノズル（１）の中心を通って被加工
物（７）を照射する。そして、このレーザビーム照射位
置００にはアシストガスαＯが噴射される。レーザビー
ム（イ）の照射と同方向に噴射される可燃性ガスαつは
、可燃性ガス供給口から一旦切断用ノズル（１）内の上
部に設けたガス溜り部（図示せず。）に送られ、ここで
ほぼ一定圧になった可燃性ガスα℃が、各ガス噴出孔（
５）からアシストガスαＯの周囲に均一に噴射して、こ
のアシストガス００を取巻く。これによりアシストガス
００の純度は維持され、アシストガスＱ０のガス圧を上
げることなく被加工物（ト）の下部にまで供給できるの
で厚板の被加工物（７）であっても切断面は美麗に、か
つ高速化した切断作業が行える。
至）から所定間隔をあけた位置にセットし、レーザ発振
器により発振されたレーザビーム（１）はレンズによっ
て集束され、切断用ノズル（１）の中心を通って被加工
物（７）を照射する。そして、このレーザビーム照射位
置００にはアシストガスαＯが噴射される。レーザビー
ム（イ）の照射と同方向に噴射される可燃性ガスαつは
、可燃性ガス供給口から一旦切断用ノズル（１）内の上
部に設けたガス溜り部（図示せず。）に送られ、ここで
ほぼ一定圧になった可燃性ガスα℃が、各ガス噴出孔（
５）からアシストガスαＯの周囲に均一に噴射して、こ
のアシストガス００を取巻く。これによりアシストガス
００の純度は維持され、アシストガスＱ０のガス圧を上
げることなく被加工物（ト）の下部にまで供給できるの
で厚板の被加工物（７）であっても切断面は美麗に、か
つ高速化した切断作業が行える。
発明の効果：
本発明は、主ノズル部の周囲に穿設した複数個のガス噴
出孔から燃焼時に動粘性係数の高い可燃性ガスをレーザ
ビームの照射方向及びアシストガスの噴射方向と同方向
に噴射することにより、この可燃性ガスは互いにからみ
ついてアシストガスの周囲を取巻き、空気の混入及びア
シストガスの拡散を防止して、アシストガスの純度を保
ち得ることができるので、厚板の被加工物の切断及び切
断の高速化が容易に達成され、切断面もドロスの付着し
ないきれいな仕上り面とすることが可能であり、ガス噴
出孔を小孔にしたことと、ガス噴出孔から噴射するガス
を動粘性係数の高い可燃性ガスにしたことにより、この
ガスの使用量は少量で済み経済的である等多くの利点を
有し、産業上の利用度が大なるものである。
出孔から燃焼時に動粘性係数の高い可燃性ガスをレーザ
ビームの照射方向及びアシストガスの噴射方向と同方向
に噴射することにより、この可燃性ガスは互いにからみ
ついてアシストガスの周囲を取巻き、空気の混入及びア
シストガスの拡散を防止して、アシストガスの純度を保
ち得ることができるので、厚板の被加工物の切断及び切
断の高速化が容易に達成され、切断面もドロスの付着し
ないきれいな仕上り面とすることが可能であり、ガス噴
出孔を小孔にしたことと、ガス噴出孔から噴射するガス
を動粘性係数の高い可燃性ガスにしたことにより、この
ガスの使用量は少量で済み経済的である等多くの利点を
有し、産業上の利用度が大なるものである。
第１図（ａ） （ｂ）はこの発明の１実施例を示すもの
で、第１図（ａ）は縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（
ａ）の下面を示す端面図、第２図は本発明の実施態様を
示す縦断面図、第３図は従来のレーザ切断用ノズルの縦
断面図である。 （１）ｔ５１］・・・レーザ切断用ノズル （２）・・
・主ノズル部（３） （５３１・・・筒体（４）・・・
ノズル孔（５）（ハ）ト・・ガス噴出孔 （６）
・・・ガス供給路００・・・ アシストガス ０
℃・・・可燃性ガス（イ）・・・レーザビーム
（７）・・・被加工物■・・・レーザビーム照射位置
軽重・・酸素ガス第１ に ｒｆＯ ！ ぐ＝ ＼ − （ｂン 図 う升２２を一一一一 第２図 １間） 第３図
で、第１図（ａ）は縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（
ａ）の下面を示す端面図、第２図は本発明の実施態様を
示す縦断面図、第３図は従来のレーザ切断用ノズルの縦
断面図である。 （１）ｔ５１］・・・レーザ切断用ノズル （２）・・
・主ノズル部（３） （５３１・・・筒体（４）・・・
ノズル孔（５）（ハ）ト・・ガス噴出孔 （６）
・・・ガス供給路００・・・ アシストガス ０
℃・・・可燃性ガス（イ）・・・レーザビーム
（７）・・・被加工物■・・・レーザビーム照射位置
軽重・・酸素ガス第１ に ｒｆＯ ！ ぐ＝ ＼ − （ｂン 図 う升２２を一一一一 第２図 １間） 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 筒体先端を、レーザビームの照射及びアシストガス
を噴射するためのノズル孔を設けた主ノズル部に形成し
； このノズル孔を包囲し、かつ均等に分布・点在する独立
のガス噴出孔を複数個配設し； この複数個のガス噴出孔に可燃性ガスの供給路を付設し
た； ことを特徴とするレーザ切断における切断用ノズルの構
造。 ２ レーザ切断用ノズルのノズル孔を包囲する複数個の
ガス噴出孔から、レーザビームの照射位置に噴射したア
シストガスを取巻くように、可燃性ガスを噴射するよう
にしたことを特徴とするレーザ切断における切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007750A JP2844597B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | レーザ切断における切断用ノズルの構造とその切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007750A JP2844597B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | レーザ切断における切断用ノズルの構造とその切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01181991A true JPH01181991A (ja) | 1989-07-19 |
| JP2844597B2 JP2844597B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=11674371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63007750A Expired - Lifetime JP2844597B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | レーザ切断における切断用ノズルの構造とその切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844597B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0584589A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置の加工ヘツド |
| US5477026A (en) * | 1994-01-27 | 1995-12-19 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Laser/powdered metal cladding nozzle |
| US5609781A (en) * | 1992-10-23 | 1997-03-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Machining head and laser machining apparatus |
| JPH09216081A (ja) * | 1997-02-07 | 1997-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ切断装置 |
| US6118097A (en) * | 1992-10-23 | 2000-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Machining head and laser machining apparatus |
| WO2013005616A1 (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | 小池酸素工業株式会社 | レーザ切断方法及びレーザ切断装置 |
| DE102015015037A1 (de) * | 2015-11-23 | 2017-05-24 | Lubas Maschinen Gmbh | Vorrichtung an einer Schneidmaschine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632077A (en) * | 1979-08-22 | 1981-04-01 | Hitachi Ltd | Circuit for preventing reverse rotation of ignition means of internal combustion engine |
| JPS6282193U (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-26 | ||
| JPS62187588A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-08-15 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | レ−ザ用ノズル高さの制御方法及び装置 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63007750A patent/JP2844597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| JPS6282193U (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-26 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2844597B2 (ja) | 1999-01-06 |
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