アルミニウム合金は、その優れた物理的・化学的特性と優れた機械的特性により、半導体およびマイクロエレクトロニクス産業で広く使用されています。現代の工業製品が高強度、軽量、高性能へと進化するにつれ、アルミニウム合金のレーザー切断方法も精度、効率、柔軟性の向上を目指して進化しています。レーザー切断は、切断スリットが狭く、熱影響部が小さく、効率が高く、刃先に機械的応力がかからないという利点があり、アルミニウム合金の精密加工において重要な方法となっています。
既存のアルミニウム合金レーザー切断は、一般的に切断ヘッドと補助ガスを用いて行われます。その動作原理は、レーザーをアルミニウム合金内部に集束させ、高エネルギーガス化によってアルミニウム合金を溶融させ、高圧補助ガスによって溶融材料を吹き飛ばすというものです。
この切断方法は、主に赤外線波長域に属する約10640nmと約1064nmの波長を持つ2種類のレーザーを使用します。アルミニウム合金板をミクロンレベルの切断寸法精度で精密切断する場合、光点が大きく熱影響面積が大きいため、切断刃にスラグや微小亀裂が発生しやすく、最終的には切断精度と効果に影響を与えます。
本実施形態のアルミニウム合金レーザー切断システム及び方法は、レーザー光のパルス幅が狭く、波長が短いことを利用して、被切断材を非接触で切断することを実現し、機械的な方法による被切断材の接触応力損失を回避し、切断加工中に熱処理機構によって発生する微小亀裂やスラグ垂れなどの問題を回避する。また、特定の固定具を用いて被切断材を水平に固定し、スリット位置を空中に保持することで、被切断材の切断領域を背面から支持し、切断の瞬間に落下するのを防止する。さらに、水槽装置内の循環冷却水を利用して被切断材を冷却することで、周囲の材料への熱の影響を弱め、切断品質をさらに向上させ、複数の切断経路を組み合わせて切断することで、切断シーム幅を拡大し、切断効率を向上させる。
上記実施形態は好ましい実施形態であるが、実施形態は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の精神及び原理から逸脱しない範囲で、その他の変更、修正、置換、組み合わせ、及び簡素化は、以下のとおりとする。有効な代替方法はすべて、アルミニウム合金レーザー切断方法の保護範囲に含まれる。
投稿日時: 2024年5月23日
