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JPS6159837B2 - - Google Patents
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JPS6159837B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6159837B2
JPS6159837B2 JP59148612A JP14861284A JPS6159837B2 JP S6159837 B2 JPS6159837 B2 JP S6159837B2 JP 59148612 A JP59148612 A JP 59148612A JP 14861284 A JP14861284 A JP 14861284A JP S6159837 B2 JPS6159837 B2 JP S6159837B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
temperature
spot
heat treatment
workpiece
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.)
Expired
Application number
JP59148612A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6046892A (ja
Inventor
Katsuyuki Kakizaki
Hideo Fujita
Tadashi Takahashi
Takashi Takaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP59148612A priority Critical patent/JPS6046892A/ja
Publication of JPS6046892A publication Critical patent/JPS6046892A/ja
Publication of JPS6159837B2 publication Critical patent/JPS6159837B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーザ光照射方法に関する。
例えば凸レンズを用いてレーザ光を集光して加
工物に照射した場合、加工物に照射されたスポツ
トの強度分布はレーザ発振器から放出されたとき
と同様の分布になつている。すなわち、上記スポ
ツトの強度分布はその中心部が高く周辺部が低い
つり鐘状になつている。このようなエネルギ分布
をもつレーザ光では熱処理の場合次のような不具
合がある。周知のように熱処理は加工金属の変態
点を越えた特定の温度で行うものであるが、上記
スポツトの熱処理幅を広げると、上記スポツトに
おいて変態点温度境界部と中心部との温度差が大
きくなり、上記中心部では溶融温度となつて熱処
理に不適当となる。また、上記中心部の温度を変
態点温度に近づければ、つり鐘状エネルギ分布の
性質から有効な熱処理幅は狭くなる。さらに、熱
処理においては、照射を受けた加工物からの熱拡
散があり、このため、周辺部の強度が弱い上記の
ようなレーザ光では熱処理部とそうでない部分の
境界が判然としない不都合があつた。
この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、リング状モードのレーザ光を偏平に圧縮
したスポツトにすることにより、熱処理等のレー
ザ加工に良好な強度分布を得るようにしたもので
ある。
以下、この発明を実施例を参照して説明する。
第１図はこの発明を実施するのに適した装置の
構成を示すもので、例えば不安定形共振器で得ら
れるリング状モードのレーザ光１を発振する発振
器２を有し、この発振器２より発振された上記レ
ーザ光１を集光する集光レンズ３よりなる。上記
集光レンズ３は円柱材を縦断した半円柱状のいわ
ゆる円筒レンズである。
上記装置でリング状モードのレーザ光１は集光
レンズ３で細長い形状のスポツト４に集光され、
その強度分布は第２図に示すような外側にピーク
をもつ鞍状になる。このスポツト４を加工物５に
照射すると、スポツト４の照射区域外の熱拡散の
ため、加工物５の表面の温度分布は第３図の実線
ｂで示される均一な温度分布を示す台状形となつ
て、最高温度幅が極めて拡散される。前記従来技
術ではその照射スポツトは第３図の破線ａで示さ
れる温度分布になつている。したがつて、上記二
つの温度分布において第３図の一点鎖線ｃを加工
物の変態点とすると、温度分布ｂは同じくａに比
べて熱処理加工範囲が広くなるとともに、加工物
表面の照射点中央と上記変態点との温度差が小さ
いので、安定した熱処理が行える。更にこの発明
では熱処理された部分と熱処理されない部分の境
界をはつきりさせシヤープな熱処理が行える。
なお上記実施例では円筒レンズを用いたが、こ
の円筒レンズと同様の機能を有する光学系又は反
射鏡を用いても上記と同様の効果を得ることがで
きる。
更に、この発明は熱処理加工だけでなく、レー
ザ発振器の出力を大にすることにより、穴あけ、
溝切り、切断等の加工に応用できることは言うま
でもない。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施するに適する装置の要
部概略図、第２図は上記装置によつて集光された
レーザ光のエネルギ分布図、第３図は加工物表面
に照射されたレーザスポツトの温度分布図であ
る。 １……レーザ光、２……レーザ発振器、３……
円筒レンズ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ リングモードのレーザ光を一方向に圧縮する
    光学系によつて光束断面が長円もしくは線状にな
    る偏平な光束にしこの光束の断面における長軸方
    向を照射幅としこれと直交する方向に被加工物を
    相対的に移動して照射することを特徴とするレー
    ザ光照射方法。
JP59148612A 1984-07-19 1984-07-19 レ−ザ−光照射方法 Granted JPS6046892A (ja)

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JPS6046892A (ja) 1985-03-13

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