[发明专利]激光穿孔方法及加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种由激光加工装置进行的对被加工材料的穿孔方法及使用了该穿孔方法的加工装置。

本专利申请根据2005年6月7日在日本提出的特愿2005-16996号、及2006年4月7日在日本提出的特愿2006-106982号公报主张优先权而在此援用其内容。

背景技术

目前，例如在用激光加工装置来切断钢板等被加工材料时，在作为用于进行切断加工的起点的位置通过进行激光穿孔而开设直径数毫米的小贯通孔，以此为起点进行切断。

该贯通孔在不降低材料利用率、提高被加工材料的加工质量精度方面至为重要，希望在不妨碍后续工序的切断加工的范围内尽可能地小，且加工成所期望的尺寸。

图17所示的是表示激光加工装置的激光割炬400的简要构成的图，激光割炬400具备有喷嘴402和聚光透镜404，其中喷嘴402形成为筒状体，从其底端部402a向前端侧的开口部402b可透过激光L2，聚光透镜404配置于底端部402a。

另外，将喷嘴402的开口部402b做成与穿过聚光透镜404的激光L2同轴。

另外，在喷嘴402上设置有导入通道403，该导入通道403在用照射的激光L2使被加工材料W熔化、蒸发时，用于将通过氧化反应使被加工材料W燃烧的辅助气体G导入喷嘴402。

在使用上述激光割炬400在被加工材料W上加工贯通孔H2时，使喷嘴402的开口部面向被加工材料W，从导入通道403将辅助气体G导入喷嘴402内部，被导入的辅助气体G从喷嘴402的开口部402b喷射，并覆盖被加工材料W的加工部。

其次，若从激光割炬400照射激光L1，则通过聚光透镜404聚光为在被加工材料W的表面附近具有焦点的激光L2。这样，聚光于被加工材料W的表面附近的焦点的激光L2使被加工材料W熔融、蒸发，形成溶池405，同时，通过利用从开口部402喷射出的辅助气体G进行氧化、燃烧，利用辅助气体G的喷流除去熔融物。例如在专利文献1上公示了一种作为这样的用激光进行贯通孔H2的加工的技术。

另外，在这种贯通孔H2的加工时，若在形成于被加工材料W的溶池405内，使所产生的熔融金属发生过度的氧化、燃烧反应，则使贯通孔H2的直径变大，进而降低材料利用率。

另一方面，例如在脉冲状态下激发激光进行贯通孔加工的情况下，虽然提高了贯通孔孔径的精度但是加工效率明显降低。

因此，在利用激光进行贯通孔加工的情况下，例如在专利文献2上公示了一种作为一种提高贯通孔H2的切断精度的技术。

但是，依照上述方法，必须预先设置排出熔融物的沟槽，由于存在排出沟槽，从而存在也使贯通孔变大的问题。

另外，在进行穿孔时，若在被加工材料W上发生过度的氧化、燃烧反应，则贯通孔孔径变大、材料利用率降低，另一方面，例如在脉冲状态下激发激光进行穿孔的情况下，存在下述问题，虽然提高了贯通孔孔径的精度但是加工效率明显降低。

因此，期望一种既可保持高的加工效率，又可高精度加工所期望的尺寸的贯通孔的激光穿孔方法及加工装置。

专利文献1：特开2001-47268号公报

专利文献2：特许第3292021号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而立项的，提供一种激光穿孔方法及加工装置，其在钢板等金属质被加工材料上进行穿孔加工时，既可防止贯通孔孔径变大，又能以高效率形成所期望的直径的贯通孔，进而可降低制造成本。

为了解决上述问题，本发明提出了下面的方法。

本发明第一方面提供一种激光穿孔方法，使激光照射在被加工物的加工部位，同时，从与所述激光同轴配置的喷嘴向所述加工部位喷射辅助气体，利用辅助气体覆盖所述加工部位，在该加工部位加工贯通孔，其特征在于，在使所述激光开始照射后，使所述喷嘴一边从所述加工起点起在5mm的范围内移动，一边加工贯通孔。

另外，本发明第七方面提供一种加工装置，使激光照射在被加工物的加工部位，同时，从与所述激光同轴配置的喷嘴向所述加工部位喷射辅助气体，利用辅助气体覆盖所述加工部位，在该加工部位加工贯通孔，其特征在于，具备控制装置，该控制装置在使所述激光开始照射之后，使所述喷嘴从所述加工起点起一边在5mm的范围内移动，一边加工贯通孔。