[发明专利]激光加工方法

说明书

激光加工方法包括：向由耐热合金构成的金属层和由隔热涂层构成的保护层层叠而成的被加工件照射短脉冲激光即第一激光以形成贯通金属层的贯通孔的工序(S1)、以及向被加工件照射激光以扩宽贯通孔的工序(S2)。

技术领域

本发明涉及激光加工方法。

本申请基于在2019年07月08日向日本申请的特愿2019-127138号主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

对于燃气轮机的静叶、动叶、航空机用发动机的静叶、动叶以及构成燃烧器面板的面板等暴露于高温的构件，要求耐热性(隔热性)。为此，对于上述那样的构件，有时使用具备由耐热合金构成的金属层、以及层叠于金属层的表面且由具有隔热性的热障涂层(TBC)构成的保护层的复合材料。

为了在由上述那样的材料形成的构件上形成用于冷却的微细的孔，有时使用激光加工。例如，在专利文献1中公开了如下那样的结构：为了开设冷却孔，利用脉冲紫外线激光将设置于叶片的表面的保护层去除，并利用YAG激光等对金属层进行加工。

另外，在专利文献2中公开了如下那样的结构：在加工对象物的保护层上形成了大径部后，在金属层上切削出小径的辅助贯通孔，并以扩宽该辅助贯通孔的方式在加工对象物上切削出贯通孔。在该结构中，在加工辅助贯通孔的工序中，在照射了脉冲宽度为100微秒以下的短脉冲激光后，照射脉冲宽度为亚毫秒以上的光纤激光，从而在金属层上形成辅助贯通孔。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5216808号说明书

专利文献2：日本特开2017-225994号公报

然而，在专利文献1所公开那样的结构中，在从保护层侧对复合材料照射激光以形成孔的情况下，在向金属层照射激光时，在孔贯通金属层之前的阶段，熔融成液状的金属向激光的照射方向近前侧反溅。在专利文献2所公开的结构中，在保护层形成了大径部后，在金属层形成辅助贯通孔时，若对金属层照射光纤激光，则在辅助贯通孔贯通之前的阶段，熔融金属向光纤激光的照射方向近前侧反溅。

像这样反溅的熔融金属(渣滓)在保护层以及金属层附着于形成中的加工孔的内周面。

因此，有可能由于附着于孔的内周面的熔融金属的热量，在保护层与金属层的边界部产生保护层与金属层的剥离。

发明内容

发明要解决的课题

本公开是为了解决上述任一课题而提出的，其目的在于，提供一种能够抑制保护层与金属层的剥离的激光加工方法。

用于解决课题的手段

第一方式的激光加工方法包括：向由耐热合金构成的金属层和由隔热涂层构成的保护层层叠而成的被加工件照射短脉冲激光即第一激光，以形成贯通所述金属层的贯通孔的工序；以及向所述被加工件照射激光，以扩宽所述贯通孔的工序。

根据本方式，第一激光使用短脉冲激光。短脉冲激光的脉冲宽度比光纤激光等短，且激光照射时的热影响较小。通过利用上述那样的短脉冲激光即第一激光来在至少金属层形成贯通孔，从而能够抑制在形成贯通孔时所产生的熔融金属向保护层侧反溅。另外，通过形成贯通孔，从而在照射激光以扩宽贯通孔时产生的熔融金属通过贯通孔而向与保护层相反的一侧排出。由此，在扩宽贯通孔的工序中，也能够抑制熔融金属向保护层侧反溅。

因此，激光加工方法能够抑制保护层与金属层的剥离。

另外，第二方式的激光加工方法以第一方式的激光照射方法为基础，其中，在形成所述贯通孔的工序中，向所述被加工件照射所述第一激光，以形成将所述保护层与所述金属层贯通的所述贯通孔。