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発明の名称 レーザダル加工方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−47265(P2001−47265A)
公開日 平成13年2月20日(2001.2.20)
出願番号 特願平11−229009
出願日 平成11年8月13日(1999.8.13)
代理人 【識別番号】100068423
【弁理士】
【氏名又は名称】矢葺 知之 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4E016
4E068
【Fターム(参考)】
4E016 DA12 FA11 
4E068 AG01 CH05 CH07
発明者 若狭 和式 / 小林 宏栄 / 今井 浩文
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 圧延ロール表面にダル加工を施すレーザダル加工方法において、被加工ロールへのレーザ照射点にノズル背圧が3kg/cm2 以上のアシストガスを吹付けてダル加工を行い、これにより深いレーザダル穴加工を可能とすることを特徴とするレーザダル加工方法。
【請求項2】 請求項1記載のレーザダル加工方法において、アシストガスを、最も高圧となる被加工ロール上での点がレーザ照射点から半径10mm内で、且つ、レーザ光に対して30〜60°外側に傾斜した角度から吹き付けることを特徴とするレーザダル加工方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダル加工において、安定的により深いレーザダル穴加工を行うためのレーザダル加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、レーザダル加工により圧延ロール表面にパルス化されたレーザ光を照射することで、被加工ロール表面にレーザダル穴の加工を施す技術が広く知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、被加工ロールへ照射されたパルスレーザ光は、被加工ロール表面を蒸発及び溶融させることで、レーザダル穴の加工を施しているが、昇華温度まで達しない溶融物が加工後に穴内部に残存した状態となり、きれいな円錐状のレーザダル穴を加工することが困難であった。そのためロール毎に加工バラツキが発生し、圧延に適用しても、安定的なパフォーマンスを得ることができなかった。
【0004】そこで、本発明者らは、この溶融物をダル加工と同時に除去する技術について種々研究した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の課題は、レーザーダル穴内部に残存した溶融物を速やかに除去し、より深いレーザーダル穴を加工することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来技術の課題を有利に解決するものであって、その要旨とするところは、レーザダル加工において、加工と同時にアシストガスを被加工ロール表面のレーザ照射点へブローすることで、ダル穴内に残存する溶融物を除去することを特徴としたレーザダル加工方法である。
【0006】即ち、本発明の具体的な手段は次の通りである。
(1)圧延ロール表面にダル加工を施すレーザダル加工方法において、被加工ロールへのレーザ照射点にノズル背圧が3kg/cm2 以上のアシストガスを吹付けてダル加工を行い、これにより深いレーザダル穴加工を可能とすることを特徴とするレーザダル加工方法。
(2)上記(1)記載のレーザダル加工方法において、アシストガスを、最も高圧となる被加工ロール上での点がレーザ照射点から半径10mm内で、且つ、レーザ光に対して30〜60°外側に傾斜した角度から吹き付けることを特徴とするレーザダル加工方法。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に基づき詳細に説明する。図1はレーザダル加工装置における加工ヘッドの概略を示したものである。図示していないレーザ発振器より発振されたレーザ光1が集光レンズ2まで伝送され、集光レンズ2により集光され被加工ロール3へ照射される。このレーザ光が被加工ロールに照射される点へアシストガスノズル4によりアシストガスをレーザ光に対して30〜60°の角度で、しかも被加工ロール表面でのアシストガスの最も圧力が高い点がレーザ光照射点を中心とした半径10mmの円内に吹付けられるような配置になっている。ただし、アシストガスの中心線は、レーザ光の進行方向の延長線上と交わらなければならない。
【0008】図2〜4は、圧力、角度およびレーザ照射点からの距離とレーザ加工穴の深さのバラツキを示した図である。図2は、アシストガス用ノズル背圧と穴深さのバラツキとの関係を示した図である。図から分かるように、ノズル背圧が3kg/cm2 以上では、穴深さバラツキが安定する。同様に、図3はアシストガスの吹き付け角度と穴深さとの関係であり、図から分かるように、30〜60°で穴深さのバラツキが安定して小さい。図4は、アシストガスの吹き付け点のレーザー照射点からの距離と穴深さバラツキとの関係を示したもので、図から分かるように、距離が10mm以下で穴深さバラツキが安定して小さくなっている。
【0009】このように、圧力、及び必要に応じて角度およびレーザ照射点からの距離が、本発明の請求項1.2に示した範囲内になければ、安定したレーザダル穴加工ができない。
【0010】
【実施例】被加工ロールへのレーザ光照射点より3mm離れた点にアシストガスの最も高圧部が衝突するようにし、アシストガスのレーザ光との角度を45°とし、被加工ロールでのアシストガスのノズル背圧を3kg/cm2 で吹付けてレーザ加工を実施した。また、アシストガスとしてエアを使用した。
【0011】その結果を図5に示す。図5は、従来技術と比較して本発明による加工方法にて加工した場合の穴深さのバラツキを示す。従来技術では、穴深さのバラツキが大きく、圧延に適用された場合、圧延寿命が大きくばらつき、短寿命のものが多く発生していた。しかし、本発明により安定した穴深さのレーザダル加工が可能となり、圧延寿命も安定的に長寿命を達成することができた。
【0012】
【発明の効果】本発明により、安定した穴深さのレーザダル加工が可能となり、圧延寿命も安定的に長寿命化させることができ、ロール原単位が向上した。さらに、圧延によるロール交換頻度も低減され、作業率および生産性が向上した。




 

 


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