專利名稱：激光加工方法及油環(huán)用線材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用激光去除形成在部件上的突起物的部件的激光加工方法及由該激光加工方法加工的油環(huán)用線材。
背景技術(shù)：
若對部件進(jìn)行加工，則去除的部件的一部分在邊緣區(qū)域(在此，所謂邊緣區(qū)域表示邊緣和包含其附近的部分)殘存為突起狀。例如，在平板狀的部件照射激光而開設(shè)貫通孔時，雖然噴出輔助氣體來去除熔融體或蒸發(fā)的氣體，但是熔融體在將孔貫通之前作為濺射物向激光照射面(表面)側(cè)飛散，而在貫通后作為浮渣向激光通過面(背面)側(cè)流出，附著在貫通孔的開口周邊。通過將輔助氣體的噴射壓力形成為最優(yōu)化，能夠防止濺射物或浮渣的附著到適當(dāng)?shù)某潭?，但是該壓力對貫通孔加工來說未必是最適合的壓力，而且難以規(guī)定對應(yīng)于部件的材質(zhì)、厚度等適當(dāng)?shù)臍鈮?，難以完全不使濺射物或浮渣附著。而且，雖然在部件表面涂敷濺射物或浮渣附著防止劑也具有一定效果，但是仍然難以說是能夠完全防止。
因此，考慮有在貫通孔加工時容許濺射物或浮渣附著而在此后進(jìn)行去
除的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)l、 2、 3中公開有該技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1中的激光加工方法如圖9A、圖9B所示。專利文獻(xiàn)1公開有如下的技術(shù)思想，其包括如圖9A所示，相對于加工對象物的加工部位，照射激光與輔助氣體進(jìn)行加工的加工工序；如圖9B所示，為了去除所述加工部位的浮渣，再次向所述加工部位照射所述激光與輔助氣體進(jìn)行去除浮渣的浮渣去除工序。該技術(shù)的目的在于提高加工形狀的精度，技術(shù)的特征在于吹飛而去除在加工面即孔的側(cè)壁附著的浮渣。
另外，專利文獻(xiàn)2中的激光切割方法是在照射激光而進(jìn)行穿孔后，以該孔為起點(diǎn)進(jìn)行激光切割的方法，該方法具有如下的技術(shù)特征，g卩，在激光切割之前，使激光向包含孔的周圍的范圍照射而使在穿孔時附著在孔的周圍的熔渣熔融，并且通過噴射具有高壓且低氧化性的氣體而吹飛該熔渣，從而從鋼板的表面將其去除。
另外，專利文獻(xiàn)3中的激光加工方法具有如下的技術(shù)特征，S卩，在對象物的被加工部分照射激光并進(jìn)行加工后，對包括被加工部分的周邊區(qū)域照射激光并進(jìn)行加熱，使由附著在被加工部分附近的升華物構(gòu)成的附著物熔融，而與工件的基材一體化，該激光加工方法在玻璃的切割中有效。
專利文獻(xiàn)h日本特開2003—285191號公報(段落號0021 0022)專利文獻(xiàn)2:日本特開2001—321975號公報(段落號0008 0009)專利文獻(xiàn)3:日本特開2004—25228號公報(段落號0010 0011)

發(fā)明內(nèi)容
例如在重合使用加工后的部件時，必須使部件的重合表面不殘存有突起物。在專利文獻(xiàn)l中，雖然能夠去除附著在孔側(cè)壁的浮渣，但是無法去除附著在激光入射面?zhèn)鹊南喾磦?cè)的背面的浮渣。雖然利用研磨可以去除，但是完全需要另一工序的作業(yè)，不僅效率不高，而且由于背面整個面被去除研磨量，因此慎選。
另外，在專利文獻(xiàn)2中，雖然使附著在表面的熔渣熔融，并用高壓氣體吹飛，但是即使將熔渣從孔周邊去除，也有可能再附著在表面的另一部位或通過孔而附著在背面，在從表面或背面去除突起物方面缺乏可靠性。而且，在專利文獻(xiàn)3中，雖然利用像升華物一樣相對于附著物為微小體時使其溶入基材的作用，但是未考慮相對于如溢料或浮渣一樣的在邊緣區(qū)域形成的突起物的作用。
如此，本發(fā)明的目的在于，提供一種將在具有邊緣的部件中的該邊緣區(qū)域的一方的面上形成的突起物利用激光形成為熔融體，并使其向另一方的面移動的激光加工方法、以及由該激光加工方法加工的油環(huán)用線材。
根據(jù)本發(fā)明的主要觀點(diǎn)，提供以下的激光加工方法。
一種具有邊緣的部件的激光加工方法，其特征在于，在具有邊緣且在邊緣區(qū)域存在有突起物的部件的夾著所述邊緣而交叉的兩個面中，向所述突起物存在的一方的面和所述邊緣區(qū)域照射激光，使所述突起物及所述邊緣區(qū)域熔融，并使產(chǎn)生的熔融體向另一方的面移動。所述熔融體能夠利用重力進(jìn)行移動。
所述熔融體也能夠利用輔助氣體的運(yùn)動能量進(jìn)行移動。在本發(fā)明的激光加工方法中，優(yōu)選通過面向部件的一面照射激光而形
成貫通孔的貫通孔穿孔工序，得到具有邊緣且在邊緣區(qū)域形成有突起物的部件。
優(yōu)選在所述熔融體的形成中照射的激光的能量密度比在貫通孔穿孔工序中照射的激光的能量密度小。
優(yōu)選為了使所述熔融體移動而使用的輔助氣體的設(shè)定壓力比在貫通孔穿孔工序中使用的輔助氣體的設(shè)定壓力低。
作為應(yīng)用例，能夠?qū)⒈景l(fā)明的激光加工方法適用于油環(huán)用線材的加工中。油環(huán)用線材具有左右的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部，通過適用本發(fā)明的方法，在所述連結(jié)部利用所述貫通孔穿孔工序形成有貫通孔。
根據(jù)本發(fā)明的其它的觀點(diǎn)，提供有以下的油環(huán)用線材。
在具有左右的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部的油環(huán)用線材中，所述連結(jié)部具有利用熔融形成的多個貫通孔，在所述貫通孔的壁面附著有熔融體凝固了的再熔融凝固物，在所述連結(jié)部的外表面不存在由熔融體形成的突起部。
根據(jù)本發(fā)明的油環(huán)用線材的一優(yōu)選方式，熔融體向貫通孔壁面移動一側(cè)的邊緣區(qū)域形成為凹陷狀或倒角狀。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，由于能夠不使形成在邊緣區(qū)域的一方的面的突起物附著在被加工部件的激光照射面的相反側(cè)的被加工部件背面，而向另一方的面移動，因此能夠降低形成在被加工部件的突起物的影響。


圖1A是示出本發(fā)明的一實施例的示意圖，是具有貫通孔的金屬平板的沿貫通孔的軸線的剖面圖(實施例l)。
圖1B是圖1A所示的金屬平板的示意性俯視圖(實施例1)。
圖2是示出在圖1A、圖1B中的貫通孔的入口部分存在的突起物的流動狀況的示意性剖面圖(實施例l)。
圖3是示出本發(fā)明的一實施例的示意圖，是具有貫通孔的金屬平板的 沿貫通孔的軸線的示意性剖面圖(實施例2)。
圖4是說明具有實施例1、 2中的突起物的貫通孔的形成例的示意性
剖面圖。
圖5A是示出在被加工物形成多個貫通孔的本發(fā)明的一實施例的示意 圖，是沿貫通孔的軸線的剖面圖(實施例3)。
圖5B是示出為了使在圖5A中的貫通孔的入口部分存在的突起物在 激光照射下流動而使用輔助氣體的狀態(tài)的示意性剖面圖(實施例3)。
圖6A是示出圖5A所示的替代例的示意性剖面圖(實施例3)。
圖6B是示出為了使在圖6A中的貫通孔的入口部分存在的突起物在 激光照射下流動而使用輔助氣體的狀態(tài)的示意性剖面圖(實施例3)。
圖7A是作為本發(fā)明例利用激光照射在被加工物上形成槽或切割部的 狀態(tài)的示意性俯視圖。
圖7B是示出使在圖7A所示的槽或切割部的端緣部分存在的突起物 在移動的激光照射下流動的狀態(tài)的示意性俯視圖。
圖8A是示出在試驗中使用的油環(huán)用線材的橫截面形狀的剖面圖。
圖8B是圖8A所示的油環(huán)用線材的俯視圖。
圖9A是示出向被加工物照射激光形成貫通孔的專利文獻(xiàn)1公開的在 先技術(shù)的示意性剖面圖。
圖9B是示出使在通過圖9A所示的技術(shù)形成的貫通孔的端緣存在的 突起物在基于現(xiàn)有技術(shù)的激光照射下流動的狀態(tài)的示意性剖面圖。
圖10是示出實施例3中的貫通孔穿孔工序后的油環(huán)用線材的一個例 子的外觀照片。
圖11是示出實施例3中的本發(fā)明的油環(huán)用線材的一個例子的外觀照片。
圖12是示出實施例3中的本發(fā)明的油環(huán)用線材的一個例子的外觀照片。
圖13是示出實施例3中的本發(fā)明的油環(huán)用線材的貫通孔截面的一個 例子的微觀組織照片。
7標(biāo)號說明10、20被加工物
15、35、 45突起物熔融用激光
25貫通孔形成用激光
16、36、 46熔融突起物流動用輔助氣體
26貫通孔形成用輔助氣體
13溢料
23浮渣
11、21、 31 貫通孔
37槽
12、22、 42 邊緣
A突起物未形成面
B突起物形成側(cè)面(突起物去除對象面)
C貫通孔壁面
51連結(jié)部的厚度
52貫通孔的寬度
53貫通孔的長度
54貫通孔的間距
55油環(huán)用線材的寬度
56油環(huán)用線材的厚度
57連結(jié)部的平坦面寬度
58貫通孑L
具體實施例方式
實施例1
在本實施例中，通過孔加工、槽加工、切割加工等加工，在被加工物 形成邊緣，并且相對于在邊緣區(qū)域產(chǎn)生突起物的部件，通過照射激光而將 在邊緣所夾的兩面中的一方的面產(chǎn)生的突起物形成為熔融體，并使該熔融 體向另一方的面移動。若加工是激光加工則所述突起物是浮渣，若是切削 加工則所述突起物是溢料(也稱為飛邊)。以下，以去除在利用切削加工貫通孔時產(chǎn)生的溢料的情況為例進(jìn)行說明。
如圖4所示，若例如相對于金屬平板10的A面，大致呈直角進(jìn)給鉆
頭，加工貫通孔11，則在作為相反面的B面開口的邊緣12附近的B面上， 溢料13以擴(kuò)展的方式形成。若溢料13在B面上突出，則有操作者割到手 之虞，不僅危險，而且在將該平板10作為組裝件的部件使用或者作為層 疊件的部件使用時，無法正確組裝。若貫通孔11的數(shù)目少，則可以通過 手工作業(yè)利用銼去除溢料13，但是在貫通孔的數(shù)目多時效率低，因而可以
適用能夠自動化的本發(fā)明。
如圖l、圖2所示，在本實施例中，使金屬平板(以下稱為基材)10 的溢料13突出的B面?zhèn)葹樯希ㄟ^使激光15朝向B面照射，使從B面 突出的溢料13成為熔融體13a，并使熔融體13a沿貫通孔11的壁面C移 動。激光15形成為包含溢料13擴(kuò)展的范圍的光斑直徑，以貫通孔11為 中心進(jìn)行照射。激光15以使溢料13熔融的能量密度和時間進(jìn)行照射。溢 料13由于熱容量小，因此被短時間加熱而成為具有流動性的熔融體13a。
另外，若通過激光15的照射，邊緣12成為高溫，表層部熔融，則熔 融體13a由邊緣區(qū)域的熔融體吸收而成為一體，沿貫通孔11的壁面C薄 薄地擴(kuò)展。該一體化了的熔融體流動性高，如圖2所示，沿貫通孔ll的 壁面C移動，隨著溫度梯度而冷卻，與壁面C穩(wěn)固地結(jié)合。即，由于溢料 B成為熔融體13a而向貫通孔11的壁面C移動，因此看作是突起物從B 面上消失。此外，由于邊緣12的熔融體的一部分一起向壁面C移動，因 此邊緣區(qū)域成為凹陷狀或倒角狀。
本發(fā)明的激光加工方法只要向突起物形成的一方的面和包含所述邊 緣區(qū)域的區(qū)域照射激光即可，較為簡便。而且，根據(jù)本發(fā)明，在通過激光 加工進(jìn)行孔加工或槽加工、切割加工等后，能夠繼續(xù)利用激光加工進(jìn)行突 起物的去除，能夠進(jìn)行有效的加工。 實施例2
實施例1是使熔融的溢料與邊緣12的熔融體成為一體化，并利用重 力使它們沿貫通孔的壁面移動的實施例，雖然是未使用特別的輔助氣體的 例子，但是使用流體的運(yùn)動能量，能夠使熔融的溢料沿貫通孔的壁面移動。 在本實施例2中，如圖3所示，采用將激光15朝向基材10的B面照射，并且將輔助氣體16朝向B面噴射的方法。在此，關(guān)于激光15，與實施例 1中的情況大致相同，至少以使溢料B熔融的能量密度和時間進(jìn)行照射。 在本實施例2中，由于至少包含突起物瑢融體的邊緣12附近的熔融體由
輔助氣體向另一方的面以沖走的方式進(jìn)行移動，因此從一方的面去除突起 物。
如圖3所示，輔助氣體16包括形成有溢料13的范圍沿貫通孔11照 射。輔助氣體16優(yōu)選成為使基于激光15的熔融體13a在基材面B上能夠 移動的程度的低壓力，使熔融體13a薄薄地擴(kuò)展地移動，但是不吹飛熔融 體13a。若熔融體13a被吹飛，則向基材10的B面?zhèn)蕊w散而附著在其它部 位，或者通過貫通孔ll向基材10的A面?zhèn)蕊w散而進(jìn)行附著，因此慎選。
輔助氣體16優(yōu)選從例如尖細(xì)狀的噴嘴以符合溢料的大小、材質(zhì)、貫 通孔的大小、長度等而設(shè)定的壓力或速度朝向貫通孔11照射。而且，在 本發(fā)明中，由于利用輔助氣體的運(yùn)動能量使熔融體如沖走一樣地移動，因 此，部件的配置自由。而且，若突起物熔融，則邊緣12也可以不必熔融。
若利用激光15使溢料13熔融到具有流動性的程度，則熔融體13a向 貫通孔11壁面C方向移動，并經(jīng)過邊緣12向貫通孔壁面C擴(kuò)展的同時進(jìn) 行移動，隨著壁面C的溫度梯度而冷卻并凝固，與壁面C穩(wěn)固地結(jié)合。此 時，若邊緣區(qū)域也熔融，則與實施例l相同，熔融體13a由邊緣區(qū)域熔融 體吸收而流動性提高，并且廣泛地擴(kuò)散，因此優(yōu)選。若邊緣區(qū)域的溫度升 高到熔融體13a的濕潤程度，則熔融體13a能夠在邊緣12上向貫通孔11 方向移動，因此邊緣12也可以不必熔融。這種情況下，通過降低激光15 的輸出或縮短照射時間，能夠減小邊緣12的"下垂"。
輔助氣體16的噴射時機(jī)不必與激光15的照射時機(jī)一致，也可以分別 設(shè)定。例如，也可以在溢料13熔融時，使輔助氣體的噴射開始，在激光 15的照射停止后也可以使輔助氣體再進(jìn)行稍短時間的流動。在本實施例 中，由于利用流體的運(yùn)動能量使熔融體移動，因此可以不必將基材10設(shè) 定為B面朝上，可以使B面為朝下、朝橫向、或者為傾斜姿態(tài)。激光的照 射方向及輔助氣體的噴射方向相對于B面大致符合直角方向即可。而且， 通過將輔助氣體的壓力或速度等調(diào)節(jié)到不吹飛熔融的溢料13a的范圍內(nèi)，
能夠控制貫通孔11內(nèi)中的溢料附著區(qū)域。
10實施例3
本實施例3適用于利用激光加工對被加工物的貫通孔進(jìn)行穿孔的貫通 孔穿孔工序，并進(jìn)一步利用激光加工使由此產(chǎn)生的突起物沿貫通孔壁面移 動。在此，作為突起物以浮渣為對象，適合于例如加工多個小徑貫通孔并 且將浮渣從被加工物表面去除之類的自動化系統(tǒng)。
如圖5A所示，在本發(fā)明的激光加工方法中，通過向被加工物20的A 面(下表面)照射激光25及噴射輔助氣體26而形成貫通孔21的貫通孔 穿孔工序，得到具有邊緣且在邊緣區(qū)域形成有突起物的部件。如圖5B所 示，優(yōu)選向包含在被加工物20的B面(上表面)開口的貫通孔21的邊緣 22的區(qū)域照射激光35及噴射輔助氣體36，使在所述貫通孔21的邊緣22 附近的B面形成的浮渣23沿壁面C移動。
在貫通孔穿孔工序中，激光25成為與應(yīng)該穿孔的貫通孔21直徑大致 相同直徑的光斑直徑，并成為使光斑區(qū)域的被加工物20熔融的能量密度， 朝向被加工物的A面照射。輔助氣體26朝向被加工物20的A面以與激 光25的光斑直徑大致相同的范圍噴射，并形成為吹飛熔融體的運(yùn)動能量。 由此，雖然形成有貫通孔21的熔融體作為濺射物向被加工物20的A面?zhèn)?飛散，但是通過在被加工物20的表面事先涂敷濺射物附著防止劑，或者 在激光頭設(shè)置濺射物回收用的吸塵罩并進(jìn)行真空吸引等，從而能夠防止濺 射物向被加工物20的A面?zhèn)雀街?br> 若形成有貫通孔21，則熔融體通過貫通孔21向B面?zhèn)扰懦?，作為?渣附著于邊緣22。
熔融體的形成使用與上述的實施例2相同的技術(shù)。即，將激光35形 成為包含附著在B面的浮渣23的附著區(qū)域的尺寸的光斑直徑，并以使B 面的浮渣23熔融的熱能量朝向被加工物20的B面照射。在此，被加工物 20的照射面的能量密度優(yōu)選比所述貫通孔穿孔工序中的能量密度低的能 量密度。此外，在要減少邊緣22的下垂量的情況下，可以降低激光35的 能量密度。
輔助氣體36形成為使熔融的浮渣23在B面上能夠移動的運(yùn)動能量， 并從包括B面的浮渣附著區(qū)域的范圍朝向貫通孔21照射。
另外，輔助氣體36的運(yùn)動能量優(yōu)選比所述貫通孔穿孔工序中的運(yùn)動能量小的能量，例如通過使設(shè)定壓力比貫通孔穿孔工序中的設(shè)定壓力低而
能夠減小運(yùn)動能量。此外，使附著在B面的浮渣23熔融時，通常，由于 附著在貫通孔壁面C的浮渣也熔融，并且邊緣22的表面熔融，至少使熔 融浮渣升高到濕潤所需的足夠的溫度，因此瑢融的B面的浮渣23容易向 壁面C移動而冷卻凝固。
如上所述，熔融體的形成中的激光35及輔助氣體36優(yōu)選，與貫通孔 穿孔工序相比，激光的能量密度、光斑直徑及輔助氣體的噴射范圍、運(yùn)動 能量不同，并且朝向貫通孔穿孔工序的相反側(cè)的面向被加工物照射及噴 射，也可以根據(jù)被加工物的形態(tài)、貫通孔的規(guī)格等來構(gòu)筑激光加工設(shè)備。 例如，若被加工物為角狀或圓形狀的板材并將貫通孔形成在平面的規(guī)定范 圍內(nèi)，則優(yōu)選使用沿三軸方向控制激光頭或工件設(shè)置臺的普通的激光加工 機(jī)。此時，首先，在貫通孔穿孔工序中對貫通孔的總數(shù)進(jìn)行穿孔，接下來， 翻轉(zhuǎn)并設(shè)置被加工物，調(diào)整激光的能量和焦點(diǎn)位置及輔助氣體的壓力和噴 嘴位置，通過形成熔融體能夠使浮渣進(jìn)行相對于所有貫通孔的移動。
另外，若被加工物為長條部件并沿部件形成貫通孔，則為如下的系統(tǒng) 即可，即，使被加工物如圖5A、圖5B中的箭頭所示移動，沿該移動路徑， 依次設(shè)置貫通孔穿孔工序用的激光及輔助氣體照射及噴射用位置、和熔融 體的形成用的激光及輔助氣體照射及噴射用位置。這種情況下，貫通孔穿 孔工序和熔融體的形成的激光及輔助氣體照射及噴射方向除圖5A、圖5B 所示以外也可以為圖6A、圖6B所示的形態(tài)。如圖5B所示，若將使用于
熔融體的形成的激光及輔助氣體照射及噴射方向形成為向下，則能夠在浮 渣去除中利用重力的作用，因此能夠進(jìn)一步減小輔助氣體的壓力或縮短去 除時間，而且也能夠適用不使用特別的輔助氣體的實施例1的技術(shù)，因此 優(yōu)選。
在所述實施例l、 2、 3中，說明了比使熔融體向貫通孔壁面移動的激 光的光斑直徑小的直徑的貫通孔，但是槽加工及切割加工相當(dāng)于連續(xù)進(jìn)行 貫通孔穿孔作業(yè)的加工，本發(fā)明同樣能夠適用。例如，實施例1、 2的技 術(shù)或者實施例3的熔融體形成技術(shù)進(jìn)行如下適用即可，即，如圖7A所示， 相對于具有與貫通孔31的直徑相同寬度的槽37，向包含槽寬度的范圍照 射激光35及噴射輔助氣體36，并使激光35及輔助氣體36相對于被加工物沿槽的長度方向相對移動。
另外，也可以如圖7B所示，相對于比貫通孔直徑大的切割部47，向 包含切割邊緣42的范圍照射激光45及噴射輔助氣體46，并使激光45及 輔助氣體46相對于被加工物沿切割邊緣42相對移動即可。而且，用于去 除突起物的激光未必如上所述相對于B面以大致直角方向照射，也可以從 傾斜方向照射，也可以相對于基材端部的切割邊緣，進(jìn)行大致水平方向的 照射。而且，對象部件的材質(zhì)并不局限于金屬，也可以是陶瓷、樹脂等。
作為適用本發(fā)明的激光加工方法的加工對象物的適合部件具有左右 的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部，所述連結(jié)部是在所述貫通孔穿孔工序 中形成有貫通孔的油環(huán)用線材。尤其是，在質(zhì)量％中優(yōu)選含有8 25%的 Cr的不銹鋼制油環(huán)用線材。
將本發(fā)明中的部件適用于油環(huán)用線材時，形成為例如圖8A、圖8B所 示的形狀。此時，在代表性的寸法中，例如連結(jié)部的厚度51為0.5mm以 下，形成在連結(jié)部的貫通孔的寬度52為0.3mm 0.7mm、貫通孔的長度 53為0.5 1.2mm、貫通孔的間距54為3 10mm。 試驗
基于所述實施例3，首先，利用激光加工對連續(xù)地移動的不銹鋼制油 環(huán)用線材連續(xù)地穿孔多個油流通用的長圓形貫通孔，該不銹鋼制油環(huán)用線 材具有在質(zhì)量^中C: 0.5%、 Si: 0.2%、 Mn: 0.3%、 Cr: 10%、其余由 Fe及不可避免的不純物構(gòu)成的組成。接下來，利用激光加工進(jìn)行使熔融體 向貫通孔壁面移動的加工。如圖8A所示，作為對象的油環(huán)用線材是如下 的線材橫截面大致H字形狀，左右軌道間的寬度55為1.5mm、厚度56 為1.5mm、連結(jié)軌道部的連結(jié)部的平坦面寬度57為lmm、厚度51為 0.4mm。而且，如圖8B所示，在連結(jié)部以間距54為10mm串聯(lián)地形成激 光加工寬度52為0.5mm、長度53為0.8mm的長孔狀貫通孔58。
激光加工設(shè)備與上述的圖5所示的設(shè)備相同，將貫通孔穿孔工序用與 熔融體的形成用的激光加工設(shè)備沿油環(huán)用線材的移動直線設(shè)置為串聯(lián)。以 下，對類似要素使用相同標(biāo)號，基于圖5A、圖5B進(jìn)行說明。
油環(huán)用線材20以連結(jié)面沿上下方向的姿態(tài)進(jìn)行移動，圖5A、圖5B 中的A面、B面與連結(jié)部的兩面對應(yīng)。在貫通孔穿孔工序中，與圖5A中說明相同，使輸出4.5KW的脈沖YAG激光25從油環(huán)用線材20的下方朝 向連結(jié)部面A、以使焦點(diǎn)與A面和B面的中間點(diǎn)重合的方式以光斑直徑 約0.45mm進(jìn)行照射，并且噴射壓力0.7MPa的氮?dú)?6作為輔助氣體而穿 射貫通孔21。此外，在貫通孔穿射工序中在穿射了小徑的孔后形成規(guī)定寸 法的孔，S卩，進(jìn)行兩階段的穿孔。此時，貫通孔21從A面朝向B面形成 為狹窄形狀，浮渣23呈多處點(diǎn)狀地附著在B面?zhèn)鹊倪吘?2。在圖10中 示出貫通孔穿孔工序后的附著有浮渣的油環(huán)用線材的貫通孔外觀的一個 例子。
在熔融體的形成中，與圖5B中的說明相同，使輸出1.5KW的脈沖 YAG激光35從油環(huán)用線材的上方朝向連結(jié)面B、以在B面上形成光斑直 徑約0.6mm的方式散焦，并以激光包含貫通孔及其周邊部的方式且降低能 量密度進(jìn)行照射。而且，作為輔助氣體36,將氮?dú)庖员蓉炌状┛坠ば蛑?的壓力低的壓力向激光照射范圍噴射。具體來說，將設(shè)定壓力改為 O.OlMPa、 0.03MPa、 0.05MPa、 O.lMPa進(jìn)行噴射，觀察浮渣23的去除狀 態(tài)。此外，在不噴射輔助氣體36的情況下也觀察浮渣23的去除狀態(tài)。
在進(jìn)行了上述熔融體的形成的油環(huán)用線材20中，在任何輔助氣體36 的壓力下，貫通孔穿孔工序后形成的浮渣23都大致從連結(jié)部面B上向貫 通孔21壁面C移動，浮渣遍及貫通孔21壁面C的大致整周進(jìn)行附著。若 觀察貫通孔21內(nèi)的凝固體的附著狀態(tài)，則有如下傾向，即，輔助氣體36 的壓力越高，浮渣至到達(dá)貫通孔壁面C的下方廣泛地附著，并且貫通孔 21的B面?zhèn)鹊倪吘墔^(qū)域就越被深挖。此外，輔助氣體36的壓力為O.lMPa 時，雖然微小但是能觀察到附著在連結(jié)面A上的凝固體，可以認(rèn)為是壓力 有些過高。
在不噴射輔助氣體36的情況下，浮渣基本上滯留在貫通孔壁面C的 B面附近。
本發(fā)明的適用例子如圖U (照片)所示。如圖ll所示，能夠確認(rèn)在 油環(huán)用線材的貫通孔的周圍附著的浮渣由于激光的照射熔融而成為倒角 狀，而浮渣未脫落的情況。
作為本發(fā)明的其它的適用例，將輸出0.7KW的脈沖YAG激光35與 壓力為0.03MPa的輔助氣體36同時噴射，進(jìn)行使浮渣沿貫通孔的壁面移動的加工。
圖12中示出本發(fā)明油環(huán)用線材的外觀照片的一個例子。如圖12所示， 能夠確認(rèn)在油環(huán)用線材的貫通孔的周圍附著的浮渣由于熔融體的形成中 的激光照射而熔融并形成為倒角狀，而浮渣未脫落的情況。
圖13中示出貫通孔截面的微觀組織照片的一個例子。如圖13所示， 能夠確認(rèn)浮渣沿熔融貫通孔的壁面移動，而浮渣未脫落的情況。由此，能 夠得到最適合的線材作為油環(huán)用線材。
工業(yè)可行性
本發(fā)明的激光加工方法是對在包括內(nèi)燃機(jī)用油環(huán)等機(jī)械部件的各種 部件的各種加工中產(chǎn)生的邊緣的狀態(tài)進(jìn)行改善的技術(shù)，能夠利用激光照射 除去存在于邊緣區(qū)域的突起物。
權(quán)利要求
1、一種具有邊緣的部件的激光加工方法，其中，在具有邊緣且在邊緣區(qū)域存在有突起物的部件的夾著所述邊緣而交叉的兩個面中，向所述突起物存在的一方的面和所述邊緣區(qū)域照射激光，使所述突起物及所述邊緣區(qū)域熔融，并使產(chǎn)生的熔融體向另一方的面移動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有邊緣的部件的激光加工方法，其中，所述熔融體的移動通過重力進(jìn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有邊緣的部件的激光加工方法，其中，所述熔融體的移動通過輔助氣體進(jìn)行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的具有邊緣的部件的激光加工方 法，其中，通過朝向所述部件的一面照射激光而形成貫通孔的貫通孔穿孔工序， 作成具有邊緣且在邊緣區(qū)域存在有突起物的所述部件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有邊緣的部件的激光加工方法，其中， 為了形成所述熔融體而照射的激光的能量密度比在所述貫通孔穿孔工序中照射的激光的能量密度低。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有邊緣的部件的激光加工方法，其中，為了使所述熔融體移動而使用的輔助氣體的設(shè)定壓力比在所述貫通 孔穿孔工序中使用的輔助氣體的設(shè)定壓力低。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4 6中任一項所述的具有邊緣的部件的激光加工方 法，其中，所述部件是具有左右的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部的油環(huán)用線 材，在所述貫通孔穿孔工序中，在所述連結(jié)部形成所述貫通孔。
8、 一種油環(huán)用線材，其具有左右的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部， 其中，所述連結(jié)部具有通過熔融形成的多個貫通孔，在所述貫通孔的壁面附 著有熔融體凝固了的再熔融凝固物，在所述連結(jié)部的外表面不存在由熔融 體形成的突起部。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的油環(huán)用線材，其中，熔融體向貫通孔壁面移動一側(cè)的邊緣區(qū)域形成為凹陷狀或倒角狀。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有邊緣的部件的激光加工方法。在該方法中，在具有邊緣且在邊緣區(qū)域形成有突起物的部件的夾著所述邊緣而交叉的兩個面中，向所述突起物存在的一方的面和所述邊緣區(qū)域照射激光，使所述突起物及所述邊緣區(qū)域熔融，并使產(chǎn)生的熔融體向另一方的面移動。激光加工方法能夠合適地適用于油環(huán)。油環(huán)具有左右的軌道部和連結(jié)該軌道部的連結(jié)部。所述連結(jié)部具有由熔融形成的多個貫通孔，在該貫通孔的壁面附著有再熔融凝固物，在連結(jié)部的外表面不存在作為熔融凝固物的突起部。
文檔編號B23K26/00GK101678508SQ20088001965
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者佐佐木淳, 佐藤智之, 落合正典 申請人:日立金屬株式會社