JPH02303696A

JPH02303696A - レーザによる加工方法

Info

Publication number: JPH02303696A
Application number: JP1123052A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Uchinono; 良幸内野々; Yoshimitsu Nakamura; 良光中村; Tokuo Yoshida; 徳雄吉田; Masao Kubo; 雅男久保
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684414B2

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）本発明はレーザによる加工方法、特に照射されたレーザ
光の吸収率を高めて加工部材を加工するレーザによる加
工方法に関する。

（従来の技術）反射率の高い、すなわち吸収率の低い難加工材をレーザ
光線により加工する手段として、従来、例えば特開昭６
０−１５２３９０号公報に記載の技術が周知である。

この従来技術によれば、加工物の表面に予め黒鉛粉末等
の吸光剤を塗布し、加工物のレーザ光吸収率を高めて加
工するというものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前述した従来のレーザ加工手段によると
、以下に述べるような種々の課題があった。

■　加工物の個々に吸光剤を予め塗布しなければならな
いため、手間がかかりコストアップとなる。

■　吸光剤を塗布する際に、任意の形状に塗布したり極
小部分に塗布するのが難しい。

■　加工物が塗布剤により汚れ易く、この汚れを落とす
のに加工後の洗浄に手間がかかる。

この発明は斯る課題を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、照射されたレーザ光の吸収率
を高めることにより、加工部材や加工箇所の大きさに拘
らず、また加工部材を汚すことなく、更に難加工材に対
しても容易に所望の加工を施すことのできるレーザによ
る加工方法を提供することにある。

ＣｍＨを解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明方法は、片面にレー
ザ光吸収層を形成してなる透光体の前記片面に加工部材
を接触して配置させるか、または複数重ね合せて接触し
て配置させ、前記透光体の他面からレーザ光を前記加工
物に照射して、レーザ光の吸収率を高めることを特徴と
し、また、このようにレーザ光の吸収率を高めることに
よって、加工部材を接合したり、切断したり、あるいは
加工部材の表面改質を行ったり、更に加工部材に穴を明
けたりすることを特徴としている。

（作用）前記構成により、本発明方法においては、透光体の片面
に形成したレーザ光吸収層により、照射されたレーザ光
の吸収率を高めてそのレーザエネルギを効果的に活用し
、このエネルギが直接加工部材に供給される構成を有し
ているので、いわゆる反射率の高い難加工材に対しても
、容易に種々の加工を施すことが可能となる。

また、前記透光体に形成されたレーザ光吸収層のパター
ンを変更することによって、簡単に所望形状あるいは任
意モードの加工を行うことが可能であり、更に、加工部
材には従来例のように直接吸光剤等が塗布されることが
ないので、加工後の洗浄が容易であり、作業工数が大幅
に削減されるという利点を育する。

（実施例）以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明する
。

本発明方法においては、片面にレーザ光吸収層を形成し
てなる透光体の前記片面に加工部材を接触して配置させ
、前記透光体の他面からレーザ光を前記加工部材に照射
して、レーザ光の吸収率を高めるようにしたことを特徴
とする。

本実施例において、第１図には、透光体１の片面に加工
部材３を接触配置し、他面からレーザ光を照射して加工
を行う場合の実施例が示されており、第２図には、前記
透光体１の概略構成が示されている。

前記通光体１は、透光部材１ａの片面にレーザ光吸収層
２が形成されたものであり、透光部材ｌａとしては、例
えばＹＡＧレーザによる加工を行う場合には石英ガラス
が用いられる。

前記レーザ光吸収層２としてはカーボンやニッケル等の
吸収率の高い材料が用いられ、照射されたレーザ光の吸
収率を高めてそのレーザエネルギを加工部材３に供給す
る役目をなす、このレーザ光吸収層２は前記透光部材１
ａの表面に蒸着あるいはスパッタリング等の手段によっ
て形成される。

第３図には、本発明方法により加工部材を溶接する場合
の実施例が示されている。

すなわち、第３図（ａ）（ｂ）は突合せ溶接を行う場合
の例であり、この突合せ溶接を行うには、同図のように
、先ず、加工部材３−１．３−２の端面同士を互いに突
合せ、該突合せ面の上部に透光体ｌをそのレーザ光吸収
層２が接触するように配置する。このとき、突合せ面に
沿ってレーザ光吸収層２が位置するようにすることがポ
イントである。

次に、上方からレーザ光を照射するわけであるが、その
照射位置を突合せ面に沿って移動させると、レーザ光吸
収層２によってレーザエネルギが効果的に活用され、こ
れにより加工部材３の突合せ面が順次溶融して溶接され
ることになる。

また、第３図（Ｃ）（６）は重ね合せ溶接を行う場合の
例であり、この場合は、加工部材３−１．３−２を上下
に重ね合せ、その上部に透光体ｌを前記と同様に接触さ
せて配置する。このとき、溶接を行いたい箇所にレーザ
光吸収層２を位置させることは前記と同様である０次に
、透光体１の上方からレーザ光を照射すると、その照射
位１はレーザ光吸収層２を介して溶融し、第３図（ロ）
のように、その溶融部分は下側の加工部材３−２にまで
達し、これによって良好な重ね合せ溶接が行われる。

第４図（ａ）［有］）（Ｃ）には、本発明方法により加
工部材を切断する場合の実施例が示されている。

すなわち、この実施例では、加工部材３を曲線に沿って
切断する場合の例であり、透光体１の片面には、第４図
（ｂ）のように任意曲線に沿ってレーザ光吸収層２が形
成されている。そして、切断に際し、この透光体１を加
工部材３の上部に接触させて配置し、次に透光体１の上
方からレーザ光を前記レーザ光吸収層２に沿って連続的
に移動させながら照射する。このとき、加工部材３の溶
融部がその表面から裏面に達する程度にまでレーザ光を
照射し乍ら移動させると、第４図（Ｃ）のように、加工
部材３は前記レーザ光吸収層２の任意曲線に沿って切断
される。なお、前記レーザ光吸収層２を直線状に形成し
、加工部材３をこの直線に沿って切断することができる
のは勿論である。

第５図（ａ）（ロ）には、本発明方法により加工部材の
表面改質を行う場合の実施例が示されている。

すなわち、この実施例では、加工部材３０表面に針状の
先端部４ａ、４ａ・・・を有する複数の突起４，４・・
・がある場合に、その先端部４ａのみに先端焼入れを施
す例である。

このような先端焼入れを行うには、先ず第５図（ａ）の
ように、各突起４，４・・・の先端部４ａ。

４ａ・・・に透光体１のレーザ光吸収層２が接触するよ
うにして配置する。そして、透光体１の上方からレーザ
光を照射し、前記先端部４ａをレーザエネルギにて加熱
する０次に、この加熱部を適宜の手段により急激に冷却
することで、先端焼入れが行われる。

第６図（ａ）（ロ）には、本発明方法により加工部材に
穴を明ける場合の実施例が示されている。

すなわち、この実施例で、は加工部材３の所望の位置に
貫通孔５を形成する場合の例であり、先ず第６図（ａ）
のように加工部材３の上部に透光体ｌを接触配置する。

そして、上方からレーザ光を照射すると、そのレーザビ
ームの径に応じた、又は孔が大きい場合にはレーザビー
ムを円形状に移動させることにより、所望径の孔５が形
成される。

なお、レーザ光吸収層２は、本実施例のように透光部材
１ａの片面に一様に形成されたものを用いて、孔を形成
したい部分にのみレーザ光を照射する方法であっても良
いし、また、前記吸収層２を、形成される孔に対応した
円形状のパターンに形成して、その部分にレーザ光を照
射する方法であっても良い。

第７図（ａ）（ロ）（Ｃ）には、レーザ光吸収層２を予
め楕円状に形成しておいて、加工部材３に楕円形状の孔
６を形成する実施例が示されている。このように、レー
ザ光吸収層２を任意パターンに予め形成しておくことに
より、加工部材をそのレーザ光吸収層２と同一の形状に
加工することが可能である。

第８図（ａ）（ロ）には、加工部材にリングモード加工
を施す場合の実施例が示されている。この場合、レーザ
光吸収層２は予めドーナツ状に形成されており、照射さ
れたレーザ光により加工部材３にはリングモードの凹部
７が形成される。この点、従来方法によると、レンズ形
状やレーザモード分布等で調整しなければならなかった
ものが、本実施例によれば、レーザ吸収層２のパターン
の変更のみで任意形状、任意モードの加工が可能となる
。

（発明の効果）本発明は以上説明した通り、片面にレーザ光吸収層を形
成してなる透光体の前記片面に加工部材を接触して配置
させるか、または複数重ね合せて接触して配置させ、前
記透光体の他面からレーザ光を前記加工物に照射して、
レーザ光の吸収率を高め、加工部材の接合、切断、孔明
、あるいは表面改質を行うことにより、特に反射率の高
い難加工材であってもレーザエネルギを効果的に活用し
て効率良く容易に加工を施すことができる。

また、レーザ光吸収層のパターンを変更することによっ
て、加工部材に様々な形状・モードの加工を施すことが
できる。

さらに、本発明によれば、加工部材に直接吸光剤を塗布
する従来技術に比較し、加工後の洗浄が容易であるとい
う利点を存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は透光体の片面に加工部材を接触配置し、他面か
らレーザ光を照射して加工を行う実施例を示す図、第２
図は透光体の概略構成を示す側面図、第３図（ａ）は加
工部材の突合せ溶接を行う実施例を示す図、第３図俣）
はその入方向矢視図、第３図（Ｃ）は加工部材の重ね合
せ溶接を行う実施例を示す図、第３図（句は溶接箇所の
断側面図、第４図（ａ）は加工部材の切断を行う実施例
を示す図、第４図し）はそのときに用いられる透光体の
外観図、第４図（Ｃ）は加工部材が切断された状態を示
す図、第５図（ａ）は加工部材表面の先端焼入れを行う
実施例を示す図、第５囲い）は焼入れ後の状態を示す図
、第６図（ａ）は加工部材に貫通孔を形成する実施例を
示す図、第６図（ｂ）は加工後の状態を示す断側面図、
第７図（ａ）はレーザ光吸収層を楕円状に形成した透光
体の外観図、第７回し）は加工後の状態を示す平面図、
第７図（Ｃ）は同断側面図、第８図（ａ）はリングモー
ド加工を施す場合に用いられる透光体の外観図、第８図
（ｂ）は加工後の状態を示す断側面図である。１・・・透光体】ａ・・・透光部材２・・・レーザ光吸収層３．３−１．３−２・・・加工部材４・・・突起４ａ・・・先端部５・・・貫通孔６・・・楕円孔第１　区第３図（ａ）（ｂ）（Ｃ）箪４図（Ｇ）（ｂ）（ｃ）第５図（ａ）（ｂ）互第６図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）片面にレーザ光吸収層を形成してなる透光体の前
記片面に加工部材を接触して配置させ、前記透光体の他
面からレーザ光を前記加工部材に照射して、レーザ光の
吸収率を高めることを特徴とするレーザによる加工方法
。
（２）片面にレーザ光吸収層を形成してなる透光体の前
記片面に加工部材を複数重ね合せて接触して配置させ、
前記透光体の他面からレーザ光を前記加工部材に照射し
て、レーザ光の吸収率を高め、これら加工部材を接合し
てなることを特徴とするレーザによる加工方法。
（３）片面にレーザ光吸収層を形成してなる透光体の前
記片面に加工部材を接触して配置させ、前記透光体の他
面からレーザ光を前記加工部材に照射して、レーザ光の
吸収率を高め、加工部材を切断することを特徴とするレ
ーザによる加工方法。
（４）片面にレーザ光吸収層を形成してなる透光体の前
記片面に加工部材を接触して配置させ、前記透光体の他
面からレーザ光を前記加工部材に照射して、レーザ光の
吸収率を高め、加工部材の表面改質を行うことを特徴と
するレーザによる加工方法。
（５）片面にレーザ光吸収層を形成してなる透光体の前
記片面に加工部材を接触して配置させ、前記透光体の他
面からレーザ光を前記加工部材に照射して、レーザ光の
吸収率を高め、加工部材に穴をあけることを特徴とする
レーザによる加工方法。