JPS6082289A - セラミツクスの加工方法 - Google Patents
セラミツクスの加工方法Info
- Publication number
- JPS6082289A JPS6082289A JP58189768A JP18976883A JPS6082289A JP S6082289 A JPS6082289 A JP S6082289A JP 58189768 A JP58189768 A JP 58189768A JP 18976883 A JP18976883 A JP 18976883A JP S6082289 A JPS6082289 A JP S6082289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- processing
- laser
- energy density
- heat source
- Prior art date
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- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はセラミックスの加工方法に係り、特に、加工能
率が高くかつ後処理が不要若しくは容易になるセラミッ
クスの加工方法、とりわけレーザを用いるに適した加工
方法に関する。
率が高くかつ後処理が不要若しくは容易になるセラミッ
クスの加工方法、とりわけレーザを用いるに適した加工
方法に関する。
セラミックスの穴あけ、切断、溝堀り等の加工の方法の
一つとして、レーザ等の高エネルギー密度熱源を加工予
定部に照射して加熱し、被照射部のセラミックスを溶融
もしくは蒸発させ℃加工する方法がある。
一つとして、レーザ等の高エネルギー密度熱源を加工予
定部に照射して加熱し、被照射部のセラミックスを溶融
もしくは蒸発させ℃加工する方法がある。
このような加工方法は様々な利点を有し、例えばレーザ
加工は、 ■ エネルギー密度が高いので融点の高い材料あるいは
硬くて脆い材料であり又も加工し易い、■ 非接触加工
のため、加工するに際し、被加工物に物理的な力が負荷
されない、 ■ 加工部がよごれない（被加工物の母材以外の物質が
加工部に残留しない）、 ■ 加工速度が速い、 ■ 加工部周辺の加工ひずみや熱変形が極めて小さい、 ■ 光の到達し得るところであれば、反射鏡等の利用に
より複雑な形状の一部、例えばパイプの内面、幅の狭い
溝のようなものの部分的な加工が可能である、 ■ 適切な波長のレーザビームを用いることにより、透
明な物体の中にあるものを外から加工することもできる
、 ■ オンライン処理が可能である、 等の特徴がある。
加工は、 ■ エネルギー密度が高いので融点の高い材料あるいは
硬くて脆い材料であり又も加工し易い、■ 非接触加工
のため、加工するに際し、被加工物に物理的な力が負荷
されない、 ■ 加工部がよごれない（被加工物の母材以外の物質が
加工部に残留しない）、 ■ 加工速度が速い、 ■ 加工部周辺の加工ひずみや熱変形が極めて小さい、 ■ 光の到達し得るところであれば、反射鏡等の利用に
より複雑な形状の一部、例えばパイプの内面、幅の狭い
溝のようなものの部分的な加工が可能である、 ■ 適切な波長のレーザビームを用いることにより、透
明な物体の中にあるものを外から加工することもできる
、 ■ オンライン処理が可能である、 等の特徴がある。
しかしながら、従来のレーザ加工法においては、レーザ
ビームによるセラミックスの溶融物がレーザ照射部に付
着し、加工能率を低下させると共に加工後の表面の品質
が劣ることがあり、被加工物の材質によっては上記レー
ザ加工法の長所を十分には生かしきれない場合があった
。
ビームによるセラミックスの溶融物がレーザ照射部に付
着し、加工能率を低下させると共に加工後の表面の品質
が劣ることがあり、被加工物の材質によっては上記レー
ザ加工法の長所を十分には生かしきれない場合があった
。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、加工能率が高く、加工部にセラミ
ックスの溶融付着物の生じることがほとんどないセラミ
ックスの加工方法を提供することにある。
目的とするところは、加工能率が高く、加工部にセラミ
ックスの溶融付着物の生じることがほとんどないセラミ
ックスの加工方法を提供することにある。
〔発明の構成〕
この目的を達成するために、本発明は高エネルギー密度
熱源が照射される加工部分に−・ロゲンガスを供給する
こと忙より、該加工部分に揮発し易い−・ロゲン化物を
形成して加工の効率等を向上させるようにしたものであ
り℃、 セラミックスの加工予定部に高エネルギー密度熱源のビ
ームを照射してセラミックスを加工するにあたり、加工
予定部に該ビームの照射と共に−・ロゲンガスを供給す
ることをＧ徴とするセラミックスの加工方法、 を要旨とするものである。
熱源が照射される加工部分に−・ロゲンガスを供給する
こと忙より、該加工部分に揮発し易い−・ロゲン化物を
形成して加工の効率等を向上させるようにしたものであ
り℃、 セラミックスの加工予定部に高エネルギー密度熱源のビ
ームを照射してセラミックスを加工するにあたり、加工
予定部に該ビームの照射と共に−・ロゲンガスを供給す
ることをＧ徴とするセラミックスの加工方法、 を要旨とするものである。
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明方法においては、セラミックスの加工予定部にレ
ーザビーム等の高エネルギー密度熱源を照射すると共に
−・ロゲンガスを供給する。
ーザビーム等の高エネルギー密度熱源を照射すると共に
−・ロゲンガスを供給する。
供給するハロゲンガスとしては、取り扱いが他の−・ロ
ゲンガスに比べ容易であること、反応速度が適度である
こと、あるいは低価格であること等から、塩素ガスが最
も有利である。
ゲンガスに比べ容易であること、反応速度が適度である
こと、あるいは低価格であること等から、塩素ガスが最
も有利である。
本発明の方法はセラミックス一般に適用可能であるが、
特に・・ロゲンガスと揮発性の高い化合物を作り得る金
属元素を含むセラミックス、例えばＡＡ’、Ｏ，，８１
０，、ＺｒＯ，等の酸化物系セラミックス；Ｓｉ、Ｎ、
等の窒化物系セラミックス； ＳｉＣ，ＴｉＣ等の炭化
物系セラミックス；ホウ化物系セラミックス等に有効で
ある。
特に・・ロゲンガスと揮発性の高い化合物を作り得る金
属元素を含むセラミックス、例えばＡＡ’、Ｏ，，８１
０，、ＺｒＯ，等の酸化物系セラミックス；Ｓｉ、Ｎ、
等の窒化物系セラミックス； ＳｉＣ，ＴｉＣ等の炭化
物系セラミックス；ホウ化物系セラミックス等に有効で
ある。
また、高エネルギー密度熱源としては、レーザ、プラズ
マジェット、電子ビーム等が挙げられ、特にレーザが好
適である。
マジェット、電子ビーム等が挙げられ、特にレーザが好
適である。
本発明の加工方法による加工は、密閉チャンバー等の内
部で行ない、加工により発生するノ・ロゲン化物を含有
する排ガスは適当な処理を施した後排出させる。
部で行ない、加工により発生するノ・ロゲン化物を含有
する排ガスは適当な処理を施した後排出させる。
以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図及び第２図は本発明によるセラミックスの加工方
法の実施例を説明する概略断面図である。
法の実施例を説明する概略断面図である。
第１図の実施例においては、レーザ加工光学装置１のノ
ズル４の先端近傍部分にハロゲンガス供給用の側管１１
を設け、集光レンズ２により集光されたレーザビーム３
を照射しながら、ノ・ロゲンガスＩ３をこのτＩＱ管Ｉ
Ｉよりセラミックス５の加工部Ａに供給している。
ズル４の先端近傍部分にハロゲンガス供給用の側管１１
を設け、集光レンズ２により集光されたレーザビーム３
を照射しながら、ノ・ロゲンガスＩ３をこのτＩＱ管Ｉ
Ｉよりセラミックス５の加工部Ａに供給している。
また第２図の実施例においては、レーザ加工光学装置ｌ
とは別体の補助ノズルＩ２を用いて、ノ・ロゲンガス１
３を加工部Ａに供給している。
とは別体の補助ノズルＩ２を用いて、ノ・ロゲンガス１
３を加工部Ａに供給している。
第３図及び第４図はさらに異なる実施例を説明するもの
であり、本発明の加工方法により、セラミックスの表面
に幅の広い溝２Ｉを形成している状態を示す。
であり、本発明の加工方法により、セラミックスの表面
に幅の広い溝２Ｉを形成している状態を示す。
第３図の実施例においては、レーザビーム３を、レンズ
２の焦点からずれた位置で（即ち、あまり絞らない状態
で）セラミックス５に照射すると共に、セラミックス５
又はビーム３を相対移動させている。また第４図の実施
例においてはレーザビーム３を絞り込んでセラミックス
５に照射すると共に矢印Ｂの如くオシレートさせ℃いる
。セしてｖＪ３図及び第４図において、共に、補助ノズ
ルＩ２からハロゲンガス１３をレーザビーム照射部に供
給し、セラミックスを蒸発させ幅の広い溝２１を形成し
ている。
２の焦点からずれた位置で（即ち、あまり絞らない状態
で）セラミックス５に照射すると共に、セラミックス５
又はビーム３を相対移動させている。また第４図の実施
例においてはレーザビーム３を絞り込んでセラミックス
５に照射すると共に矢印Ｂの如くオシレートさせ℃いる
。セしてｖＪ３図及び第４図において、共に、補助ノズ
ルＩ２からハロゲンガス１３をレーザビーム照射部に供
給し、セラミックスを蒸発させ幅の広い溝２１を形成し
ている。
以上詳述した如く、本発明のセラミックスの加工方法に
よれば、加工予定部にアシストガスとして−・ロゲンガ
スを供給することにより、■ セラミックスの構成成分
が揮発性の高い−・ロゲン化合物となって蒸発するため
、加工速度が著しく増加する、 ■ 加工部に溶融付着物がほとんど残らない、■ 従っ
て、加工表面がなめらかになり後処理が不要又は軽減さ
れる、 ■ さらに、表面をなめらかにすることができることか
ら、本発明の加工方法を表面処理とし℃応用することが
できる、 等の効果をあげることができ、高い加工能率で工業的に
極めて有利なセラミックスの加工を行なうことができる
。
よれば、加工予定部にアシストガスとして−・ロゲンガ
スを供給することにより、■ セラミックスの構成成分
が揮発性の高い−・ロゲン化合物となって蒸発するため
、加工速度が著しく増加する、 ■ 加工部に溶融付着物がほとんど残らない、■ 従っ
て、加工表面がなめらかになり後処理が不要又は軽減さ
れる、 ■ さらに、表面をなめらかにすることができることか
ら、本発明の加工方法を表面処理とし℃応用することが
できる、 等の効果をあげることができ、高い加工能率で工業的に
極めて有利なセラミックスの加工を行なうことができる
。
第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する概略断面図
、第３図及びＷＪ４図は本発明によりセラミックスに幅
の広い溝を形成１−る方法を説明する概略図である。 し・・レーザ加工光学装置、 ２・・・集光レンズ、 ３・・・レーザビーム４・・・
ノズル ５・・・セラミックス、１１・・・（ＩＩＩＩ
Ｗ、＋２・・・補助ノズル、Ｉ３…ハロゲンガス。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第３図 第２図 第４図
、第３図及びＷＪ４図は本発明によりセラミックスに幅
の広い溝を形成１−る方法を説明する概略図である。 し・・レーザ加工光学装置、 ２・・・集光レンズ、 ３・・・レーザビーム４・・・
ノズル ５・・・セラミックス、１１・・・（ＩＩＩＩ
Ｗ、＋２・・・補助ノズル、Ｉ３…ハロゲンガス。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ セラミックスの加工予定部に高エネルギー密度
熱源のビームを照射してセラミックスを加工するにあた
り、加工予定部に該ビームの照射と共にハロゲンガスな
供給することを特徴とするセラミックスの加工方法。 （２）高エネルギー密度熱源がレーザであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の加工方法。 （３） ハロゲンガスが塩素ガスであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189768A JPS6082289A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | セラミツクスの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189768A JPS6082289A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | セラミツクスの加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082289A true JPS6082289A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16246861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58189768A Pending JPS6082289A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | セラミツクスの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082289A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE43370E1 (en) | 1995-11-24 | 2012-05-08 | Nokia Corporation | Communication device with two modes of operation |
| CN103394805A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 激光切割打孔装置及切割打孔方法 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP58189768A patent/JPS6082289A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE43370E1 (en) | 1995-11-24 | 2012-05-08 | Nokia Corporation | Communication device with two modes of operation |
| CN103394805A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 激光切割打孔装置及切割打孔方法 |
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