JPS58218387A - レ−ザによる穿孔方法 - Google Patents
レ−ザによる穿孔方法Info
- Publication number
- JPS58218387A JPS58218387A JP57099299A JP9929982A JPS58218387A JP S58218387 A JPS58218387 A JP S58218387A JP 57099299 A JP57099299 A JP 57099299A JP 9929982 A JP9929982 A JP 9929982A JP S58218387 A JPS58218387 A JP S58218387A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- workpiece
- nozzle
- hole
- laser beam
- 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.)
- Pending
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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
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
本発明は、レーザを用いてワークに小孔をあける穿孔方
法に関する。
法に関する。
ワークに小さい穴を１、精度良くしかも能率的にあける
には、レーで加工が適している。第１図に示すような自
動車エンジンの燃料噴射用のノズルｌにしても、燃料を
繕状にして燃焼室へ噴射する必要性から、直径が０．１
〜０．４ｆｉ位の小径の噴射口２を高精度に形成しなけ
ればならない為、前述したレーザを用いた加工が適して
いる。
には、レーで加工が適している。第１図に示すような自
動車エンジンの燃料噴射用のノズルｌにしても、燃料を
繕状にして燃焼室へ噴射する必要性から、直径が０．１
〜０．４ｆｉ位の小径の噴射口２を高精度に形成しなけ
ればならない為、前述したレーザを用いた加工が適して
いる。
ところが前述したノズル１にレーザで穿孔加工を施す場
合に１第２図に示すように、ノズル１の外側からパルス
状のレーザビーム３を照射すると、その照射された部分
が瞬間的に蒸発気化すると共にその一部が沸騰し、それ
がスパッタとして飛散する。ノズル１の外側に飛散する
スパッタ４は、あまシ問題とならないが、噴射口ｚ内に
残留付着するスパッタ５やノズル１の内側に飛散してそ
の内壁に付着するスパッタ６、或は既に穿設した噴射口
２′のノズル内周縁部に付着するスパッタ７は、ノズル
内に不、必要な突起を形成し九ル、噴射口２，２′の目
詰まシを引き起こしたシして、ノズル１０品質低下を招
く虞があった。これは噴射ノズルのみに限らず、他のワ
ークについてそのワーク内に飛散するスバッタの為に、
そのワークの性能が劣化するような場合も同様である。
合に１第２図に示すように、ノズル１の外側からパルス
状のレーザビーム３を照射すると、その照射された部分
が瞬間的に蒸発気化すると共にその一部が沸騰し、それ
がスパッタとして飛散する。ノズル１の外側に飛散する
スパッタ４は、あまシ問題とならないが、噴射口ｚ内に
残留付着するスパッタ５やノズル１の内側に飛散してそ
の内壁に付着するスパッタ６、或は既に穿設した噴射口
２′のノズル内周縁部に付着するスパッタ７は、ノズル
内に不、必要な突起を形成し九ル、噴射口２，２′の目
詰まシを引き起こしたシして、ノズル１０品質低下を招
く虞があった。これは噴射ノズルのみに限らず、他のワ
ークについてそのワーク内に飛散するスバッタの為に、
そのワークの性能が劣化するような場合も同様である。
また、前述したノズルの場合には穴の貫通と同時にレー
ザビーム３が、その進行方向上にあるノズル１≧内壁に
達して、不必要な箇所を傷つけてしまう虞もあった。
ザビーム３が、その進行方向上にあるノズル１≧内壁に
達して、不必要な箇所を傷つけてしまう虞もあった。
そこで本発明は、上述した欠点を解消し、レーザを用い
てワークに小孔を開ける際にワークかも発生するスパッ
タが、そのワーク内に飛散したシ貫通孔内周に付着した
シすることを防止できる穿孔方法を提供すると、、とを
目的とする。
てワークに小孔を開ける際にワークかも発生するスパッ
タが、そのワーク内に飛散したシ貫通孔内周に付着した
シすることを防止できる穿孔方法を提供すると、、とを
目的とする。
かかる目的を達成する為の本発明の構成は、ワークの一
方側と他方側とを連絡する貫通孔が形成される前記ワー
クの前記、４Ｉ！方側の貫通孔形成部に前記ワークと接
触状態・で裏当材を位置さす せた後、前記ワークの前記−プ側からレーザビームを照
射して前記ワークに（］誓通孔を形成し１、加工中に生
じる前記ワークの＝、＋；バッタが前記真当材によって
前記ワークの前記他方側から飛散するのを防止するよう
にしたことを特徴とする。
方側と他方側とを連絡する貫通孔が形成される前記ワー
クの前記、４Ｉ！方側の貫通孔形成部に前記ワークと接
触状態・で裏当材を位置さす せた後、前記ワークの前記−プ側からレーザビームを照
射して前記ワークに（］誓通孔を形成し１、加工中に生
じる前記ワークの＝、＋；バッタが前記真当材によって
前記ワークの前記他方側から飛散するのを防止するよう
にしたことを特徴とする。
本発明の裏当材としては、プラスチック、グラファイト
、木材、ガラス等が一例として挙げられるが、これらは
勿論として仁れら以外にもワークを穿孔するのに必要な
レーザビームの出力では、スパッタが発生しにくいうえ
、例え発生したとしても、ワークに付着しにくいか或い
は付着したワークから取シ除き易い物なら何でも良い。
、木材、ガラス等が一例として挙げられるが、これらは
勿論として仁れら以外にもワークを穿孔するのに必要な
レーザビームの出力では、スパッタが発生しにくいうえ
、例え発生したとしても、ワークに付着しにくいか或い
は付着したワークから取シ除き易い物なら何でも良い。
つまル、ワークの物理的或いは化学的性質と異なったも
のが裏当材として要求される季＝嬶−第１条件であると
考えて良い。またワークの形状に対応して真当材を固体
のまま使用したシ、粉末、又は液状にして使用する等適
宜選択可能である。
のが裏当材として要求される季＝嬶−第１条件であると
考えて良い。またワークの形状に対応して真当材を固体
のまま使用したシ、粉末、又は液状にして使用する等適
宜選択可能である。
以下本発明による穿孔方法を、前述し次燃料噴射用のノ
ズルの穴あけ加工に使用した一実施例を示す第３図を基
に詳細に説明する。尚本実施例では、裏当材メしてプラ
スチック粉末を用、・：、ｉ′ いる。まずノズル（ワーク）ｌ内光端部に、プラスチッ
ク粉末８を詰め込み、これをノズル１の内壁に摺接する
ピストン９で押圧する。次にノズルｌの外側からその先
端部の所定位置に向電 けてし４ザビーム３を照射する。その瞬間レーザビーム
３が照射された部分は、蒸発し、その一部がスパッタと
してレーザビーム３の照射側つまシワークｌの外側へ飛
散する。更にレーザビーム３がノズルｌを貫通した瞬間
、今度はプラスチック粉末８が爆発的に蒸発し、その蒸
発物゛′１０が、貫通された噴射口２からノズル１の外
°側へ噴き出る。その為、スパッタがプラスチック粉末
によってノズル１内へ飛散するのを妨げると共に蒸発物
１０の勢いによってスパッタが噴射口２の内壁に付着す
るのを防止する。また当然のことなからレーザビーム３
が、ノズルｌの他の内壁を照射して傷付けることもない
。
ズルの穴あけ加工に使用した一実施例を示す第３図を基
に詳細に説明する。尚本実施例では、裏当材メしてプラ
スチック粉末を用、・：、ｉ′ いる。まずノズル（ワーク）ｌ内光端部に、プラスチッ
ク粉末８を詰め込み、これをノズル１の内壁に摺接する
ピストン９で押圧する。次にノズルｌの外側からその先
端部の所定位置に向電 けてし４ザビーム３を照射する。その瞬間レーザビーム
３が照射された部分は、蒸発し、その一部がスパッタと
してレーザビーム３の照射側つまシワークｌの外側へ飛
散する。更にレーザビーム３がノズルｌを貫通した瞬間
、今度はプラスチック粉末８が爆発的に蒸発し、その蒸
発物゛′１０が、貫通された噴射口２からノズル１の外
°側へ噴き出る。その為、スパッタがプラスチック粉末
によってノズル１内へ飛散するのを妨げると共に蒸発物
１０の勢いによってスパッタが噴射口２の内壁に付着す
るのを防止する。また当然のことなからレーザビーム３
が、ノズルｌの他の内壁を照射して傷付けることもない
。
この蒸発物１０の噴き出しによって、噴射口２の形成完
了が把握できる。そして必要とする噴射口２の数に対応
させてこの加工を繰ル返して行く。すべての加工が終了
すると、ピストン９をノズル１から抜き取ル、ノズル１
内のプラスチック粉末８を取ル除く。尚、噴射口２の径
は小さい為、プラスチック粉末８が外側にこぼれ出るこ
とはない。その為、複数個の噴射口２を有スるノズル１
に対しても、プラスチック粉末８を詰め替えることもな
く連続加工が行なえる。
了が把握できる。そして必要とする噴射口２の数に対応
させてこの加工を繰ル返して行く。すべての加工が終了
すると、ピストン９をノズル１から抜き取ル、ノズル１
内のプラスチック粉末８を取ル除く。尚、噴射口２の径
は小さい為、プラスチック粉末８が外側にこぼれ出るこ
とはない。その為、複数個の噴射口２を有スるノズル１
に対しても、プラスチック粉末８を詰め替えることもな
く連続加工が行なえる。
次に本方法で実際にノズルの噴射口の穿孔加工を行なっ
た結果を示す。この穿孔加工には、パルスＹＡＧレーザ
を用い、１パルスのレーザ出力は１．ＯＪ（ジュール）
とした。ノズルの噴射口の配列は、円周上９０度等間隔
の４穴とし、その径は０．２１となるようにした。１箇
所５パルメ照射することにより、貫通孔が構成され、貫
通直後に予めノズル内に詰め込んでいたプラスチック粉
末が瞬間的に蒸発し、その育白いガスが貫通孔よシ吹き
出した。４箇所の噴射口の穴あけを完了し、ノズル内に
残っているプラスチック粉末を除いた後、ノズル内壁、
噴射口内周を検査したところ、スパッタの付着は全く見
られず、極めて清浄かつ高精度な加工仕上が）であるこ
とが判明した。
た結果を示す。この穿孔加工には、パルスＹＡＧレーザ
を用い、１パルスのレーザ出力は１．ＯＪ（ジュール）
とした。ノズルの噴射口の配列は、円周上９０度等間隔
の４穴とし、その径は０．２１となるようにした。１箇
所５パルメ照射することにより、貫通孔が構成され、貫
通直後に予めノズル内に詰め込んでいたプラスチック粉
末が瞬間的に蒸発し、その育白いガスが貫通孔よシ吹き
出した。４箇所の噴射口の穴あけを完了し、ノズル内に
残っているプラスチック粉末を除いた後、ノズル内壁、
噴射口内周を検査したところ、スパッタの付着は全く見
られず、極めて清浄かつ高精度な加工仕上が）であるこ
とが判明した。
また本方法は、上述したノズルのような底のある円筒状
のワークの４穿孔加工についてのみ適用されるのではな
く、箱型若しくは平板状等の形をした他のワークに対し
ても適用可能で、例えば平板状のワークに貫通孔をレー
ザビームで穿設する場合は、貫通孔内にスパッタが付着
する虞があるので、貫通孔が形成されるワークの一方側
の貫通孔形成部に固体状の裏当材を当接さ′せて、その
ワークの他方側からレーザビームを照射すると前述した
実施例での作用と同様忙して、貫通孔から裏当材の蒸発
物が噴き出すので、貫通孔内へのスパッタの付着が防止
できる。
のワークの４穿孔加工についてのみ適用されるのではな
く、箱型若しくは平板状等の形をした他のワークに対し
ても適用可能で、例えば平板状のワークに貫通孔をレー
ザビームで穿設する場合は、貫通孔内にスパッタが付着
する虞があるので、貫通孔が形成されるワークの一方側
の貫通孔形成部に固体状の裏当材を当接さ′せて、その
ワークの他方側からレーザビームを照射すると前述した
実施例での作用と同様忙して、貫通孔から裏当材の蒸発
物が噴き出すので、貫通孔内へのスパッタの付着が防止
できる。
尚、裏当ｆｆ；！を、ワークを貫通したレーザビームが
更に貫通しない十分表厚さにしなければならないことは
、言らまでもない。
更に貫通しない十分表厚さにしなければならないことは
、言らまでもない。
以上説明したように、本発明はワークに一方側からレー
ザビームを照射して他方側に貫通する貫通孔を形成する
時予めワークの他方側の貫通°孔形成部に裏当材を当療
“（□させておくので、レーザビームがワークを１貫通
しても加工中ワークから生じるスパッタがワークの他方
側に飛散することがない。また裏当材の蒸発物が形成さ
れ九貫通孔から吹き出す為、スパッタが貫通孔内壁に付
着するのも防止できる。
ザビームを照射して他方側に貫通する貫通孔を形成する
時予めワークの他方側の貫通°孔形成部に裏当材を当療
“（□させておくので、レーザビームがワークを１貫通
しても加工中ワークから生じるスパッタがワークの他方
側に飛散することがない。また裏当材の蒸発物が形成さ
れ九貫通孔から吹き出す為、スパッタが貫通孔内壁に付
着するのも防止できる。
更に、ワーク貫通後にレーザビームが他の不必要な箇所
へ照射することもこの裏当材によって遮られる。その結
果高品質で清浄な製品が提供できる。
へ照射することもこの裏当材によって遮られる。その結
果高品質で清浄な製品が提供できる。
第１図ば）は燃料噴射用のノズルの断面図、第１図（ロ
）はその人矢視図、第２図はそのノズルにレーザを用い
て穿孔加工を行なっている従来の加工状態図、第３図は
本発明の一実施例によるノズルの加工説明図である。 図 面 中、 ｌはワーク、 ２は貫通孔、 ３はレーザビーム、 ′、： ４〜７はスパッタ、 ８は裏当材、 ９はピストン、 ｌＯは蒸発物でやる。 第１図 （イ） Ａ （ロ） 第２図 【
）はその人矢視図、第２図はそのノズルにレーザを用い
て穿孔加工を行なっている従来の加工状態図、第３図は
本発明の一実施例によるノズルの加工説明図である。 図 面 中、 ｌはワーク、 ２は貫通孔、 ３はレーザビーム、 ′、： ４〜７はスパッタ、 ８は裏当材、 ９はピストン、 ｌＯは蒸発物でやる。 第１図 （イ） Ａ （ロ） 第２図 【
Claims (1)
- ワークの一方側と他方側とを連絡する貫通孔が形成され
る前記ワークの前記他方側の貫通孔形成部に前記ワーク
と接触状態で裏当材を位置させた後、前記ワークの前記
一方何からレーザビームを照射して、前記ワークに貫通
孔を形成し、加工中に生じる前記ワークのスパッタが前
記裏当材によって前記ワークの前記他方側から飛散する
のを防止するようにしたことを特徴とする穿孔方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099299A JPS58218387A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | レ−ザによる穿孔方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099299A JPS58218387A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | レ−ザによる穿孔方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218387A true JPS58218387A (ja) | 1983-12-19 |
Family
ID=14243752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57099299A Pending JPS58218387A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | レ−ザによる穿孔方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218387A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203652B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-03-20 | International Business Machines Corporation | Method of forming a via in a substrate |
| JP2009536879A (ja) * | 2006-01-27 | 2009-10-22 | ザ エクス ワン カンパニー | 粒子材料での遮蔽によるレーザーからの後壁保護 |
| US8242408B2 (en) | 2007-08-15 | 2012-08-14 | Caterpillar Inc. | Masking device for laser machining system and method |
| EP2589456A1 (de) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laserbohren und Bauteil |
| JP2016172271A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社デンソー | レーザ加工装置 |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57099299A patent/JPS58218387A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203652B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-03-20 | International Business Machines Corporation | Method of forming a via in a substrate |
| JP2009536879A (ja) * | 2006-01-27 | 2009-10-22 | ザ エクス ワン カンパニー | 粒子材料での遮蔽によるレーザーからの後壁保護 |
| US8242408B2 (en) | 2007-08-15 | 2012-08-14 | Caterpillar Inc. | Masking device for laser machining system and method |
| EP2589456A1 (de) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laserbohren und Bauteil |
| WO2013068138A1 (de) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum laserbohren und bauteil |
| JP2016172271A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社デンソー | レーザ加工装置 |
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