本發(fā)明涉及激光穿孔方法和激光加工機(jī)。

背景技術(shù)：

1、激光加工機(jī)大多使用單一的激光源(例如專利文獻(xiàn)1)，但專利文獻(xiàn)2表示了控制激光的中央部和周邊部的強(qiáng)度而能夠根據(jù)工件的板厚實(shí)現(xiàn)濺射物的附著少且加工品質(zhì)高的穿孔的機(jī)床。專利文獻(xiàn)3公開了在穿孔前涂布油而抑制因穿孔產(chǎn)生的濺射物的附著的技術(shù)。

2、專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-192283號(hào)公報(bào)

3、專利文獻(xiàn)2：國際公開第2017/134964號(hào)

4、專利文獻(xiàn)3：日本特開2000-84686號(hào)公報(bào)

5、即使在穿孔前涂布了油，濺射物的接近穿通孔的根部也不借助油而直接與工件的構(gòu)件連接。如果在穿孔的過程中該根部冷卻而凝固，則濺射物的去除變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)公開的技術(shù)的目的在于提供用于抑制因穿孔產(chǎn)生的濺射物的根部凝固并提高加工品質(zhì)的激光穿孔方法和激光加工機(jī)。

2、本發(fā)明的第一方式的激光穿孔方法包含將油吹到工件而在工件上生成覆蓋有油的覆蓋部。該方法包含將激光照射到覆蓋部，使得激光的激光輸出密度在覆蓋部中的被激光照射的中央部分處為第一激光輸出密度，在覆蓋部中的中央部分的周圍的周邊部分處為小于第一激光輸出密度的第二激光輸出密度，在覆蓋部中的中央部分與周邊部分之間的邊界部分處為小于第二激光輸出密度的第三激光輸出密度。該方法包含通過照射到中央部分的第一激光使覆蓋部內(nèi)的工件熔融，且將氣體吹到熔融后的工件而使熔融后的工件飛散到中央部分的周圍，從而在覆蓋部開設(shè)穿通孔。該方法包含通過照射到周邊部分的第二激光對不借助油而與形成穿通孔的被加工工件相接的作為飛散后的工件的濺射物的根部進(jìn)行加熱。

3、按照本發(fā)明的第二方式，第一方式的激光穿孔方法包含在加熱根部之后，通過將氣體吹到濺射物而從被加工工件去除濺射物。另外，向?yàn)R射物吹送氣體的朝向優(yōu)選與吹送用于使熔融后的工件飛散的氣體的朝向不同。

4、按照本發(fā)明的第三方式，在第二方式的激光穿孔方法中，從被加工工件去除濺射物包含使電筒從根部的外側(cè)沿著包圍根部的圓移動(dòng)并將氣體從電筒吹到根部的周圍。

5、按照本發(fā)明的第四方式，在第一方式至第三方式中的任一方式的激光穿孔方法中，包含通過第二激光將濺射物加熱至濺射物不會(huì)粘著并凝固于被加工工件的程度。在通過第一激光而產(chǎn)生多個(gè)濺射物的情況下，也可以通過第二激光將濺射物加熱至多個(gè)濺射物中的至少一個(gè)濺射物不會(huì)粘著并凝固于被加工工件的程度。在該情況下，優(yōu)選通過第二激光將濺射物加熱至多個(gè)濺射物中的至少一個(gè)濺射物因第二方式或第三方式的氣體而飛散的程度。此外，更優(yōu)選通過第二激光將濺射物加熱至多個(gè)濺射物中的全部濺射物因第二方式或第三方式的氣體而飛散的程度。進(jìn)一步優(yōu)選通過第二激光將濺射物加熱至多個(gè)濺射物中的全部濺射物不會(huì)粘著并凝固于被加工工件的程度。

6、按照本發(fā)明的第五方式，在第一方式至第四方式中的任一方式的激光穿孔方法中，通過第二激光將工件加熱至不使周邊部分的外側(cè)穿孔的程度。

7、按照本發(fā)明的第六方式，在第五方式的任一項(xiàng)的激光穿孔方法中，通過第一激光使覆蓋部內(nèi)的工件熔融至不使周邊部分的外側(cè)穿孔的程度。

8、按照本發(fā)明的第七方式，在第五方式或第六方式的激光穿孔方法中，通過第二激光將工件加熱至不在周邊部分的外側(cè)產(chǎn)生濺射物的程度。

9、按照本發(fā)明的第八方式，第一方式至第七方式中的任一方式的激光穿孔方法還包含準(zhǔn)備光纖，所述光纖包含第一透射部、設(shè)置于第一透射部的周圍的第二透射部和設(shè)置于第一透射部與第二透射部之間的反射器。該方法還包含通過從一個(gè)激光振蕩器發(fā)射激光，使得激光的一部分射入第一透射部且激光的另一部分射入第二透射部，從而生成第一激光和第二激光。

10、本發(fā)明的第九方式的激光加工機(jī)具備至少一個(gè)激光振蕩器、光纖、透鏡、電筒、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴嘴、第一泵、第二泵和控制電路。至少一個(gè)激光振蕩器構(gòu)成為發(fā)射第一激光和第二激光。光纖具有接收來自至少一個(gè)激光振蕩器的第一激光和第二激光的第一端、以及與第一端相反的第二端。光纖包含傳遞第一激光的第一透射部、設(shè)置于第一透射部的周圍并傳遞第二激光的第二透射部和設(shè)置于第一透射部與第二透射部之間的反射器。透鏡與光纖的第二端相對設(shè)置，構(gòu)成為將從光纖透射出的第一激光和第二激光朝向工件會(huì)聚。電筒具有供由透鏡會(huì)聚的光和用于向工件吹送的氣體通過的開口。移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為使電筒移動(dòng)。噴嘴構(gòu)成為向工件噴射油。第一泵構(gòu)成為向噴嘴輸送油。第二泵構(gòu)成為向電筒輸送氣體?？刂齐娐窐?gòu)成為控制激光振蕩器、第一泵、第二泵和移動(dòng)機(jī)構(gòu)?？刂齐娐窐?gòu)成為在控制第一泵以將油吹到工件而在工件上生成覆蓋有油的覆蓋部之后，控制至少一個(gè)激光振蕩器和第二泵以將第一激光和第二激光照射到覆蓋部，并將氣體吹到通過第一激光熔融后的工件而在覆蓋部開設(shè)穿通孔。覆蓋部中的被第一激光照射的中央部分處的激光輸出密度為第一激光輸出密度，覆蓋部中的被第二激光照射的周邊部分處的激光輸出密度為小于第一激光輸出密度的第二激光輸出密度，覆蓋部中的中央部分與周邊部分之間的邊界部分處的激光輸出密度為小于第二激光輸出密度的第三激光輸出密度。

11、按照本發(fā)明的第十方式，第九方式的激光加工機(jī)構(gòu)成為控制電路控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二泵以進(jìn)一步將氣體吹到通過第一激光熔融后的工件因氣體而飛散到穿通孔的周邊所得到的濺射物。另外，向?yàn)R射物吹送氣體的朝向優(yōu)選與吹送用于使熔融后的工件飛散的氣體的朝向不同。

12、按照本發(fā)明的第十一方式，第十方式的激光加工機(jī)構(gòu)成為控制電路控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二泵以使電筒沿著包圍穿通孔的圓移動(dòng)并將氣體吹到穿通孔的周圍。

13、按照本發(fā)明的第十二方式，第九方式至第十一方式中的任一方式的激光加工機(jī)構(gòu)成為第二激光輸出密度是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂镣ㄟ^第一激光熔融后的工件因氣體而飛散到穿通孔的周圍所得到的濺射物不會(huì)粘著并凝固于形成穿通孔的被加工工件的程度的激光輸出密度。在通過第一激光而產(chǎn)生多個(gè)濺射物的情況下，第二激光輸出密度也可以是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂炼鄠€(gè)濺射物中的至少一個(gè)濺射物不會(huì)粘著并凝固于被加工工件的程度的激光輸出密度。在該情況下，第二激光輸出密度優(yōu)選是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂炼鄠€(gè)濺射物中的至少一個(gè)濺射物因第二方式或第三方式的氣體而飛散的程度的激光輸出密度。此外，第二激光輸出密度更優(yōu)選是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂炼鄠€(gè)濺射物中的全部濺射物因第二方式或第三方式的氣體而飛散的程度的激光輸出密度。第二激光輸出密度進(jìn)一步優(yōu)選是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂炼鄠€(gè)濺射物中的全部濺射物不會(huì)粘著并凝固于被加工工件的程度的激光輸出密度。

14、按照本發(fā)明的第十三方式，第九方式至第十二方式中的任一方式的激光加工機(jī)構(gòu)成為第一激光輸出密度是第一激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂敛皇怪苓叢糠值耐鈧?cè)穿孔的程度的激光輸出密度，第二激光輸出密度是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂敛皇怪苓叢糠值耐鈧?cè)穿孔的程度的激光輸出密度。

15、按照本發(fā)明的第十四方式，第十三方式的激光加工機(jī)構(gòu)成為第二激光輸出密度是第二激光能夠?qū)⒐ぜ訜嶂敛辉谥苓叢糠值耐鈧?cè)產(chǎn)生濺射物的程度的激光輸出密度。

16、按照本發(fā)明的第十五方式，在第九方式至第十四方式中的任一方式的激光加工機(jī)中，至少一個(gè)激光振蕩器具備發(fā)射激光的一個(gè)激光振蕩器。該激光加工機(jī)構(gòu)成為調(diào)整一個(gè)激光振蕩器的激光的發(fā)射方向，使得激光的一部分射入第一透射部且激光的另一部分射入第二透射部。

17、第一方式的激光穿孔方法通過具有比開設(shè)了穿通孔的第一激光輸出密度小的第二激光輸出密度的第二激光，對濺射物的根部進(jìn)行加熱。由此，能夠抑制濺射物的根部與形成穿通孔的周邊部的工件粘著，且能夠容易地去除濺射物。第九方式的激光加工機(jī)能夠通過具有第二激光輸出密度的第二激光對濺射物的根部進(jìn)行加熱。

18、在第二方式的激光穿孔方法和第十方式的激光加工機(jī)中，能夠通過氣體容易地去除根部因加熱而被抑制了粘著的濺射物。

19、在第三方式的激光穿孔方法和第十一方式的激光加工機(jī)中，能夠從濺射物的外側(cè)朝向根部吹送氣體，因此能夠通過氣體去除更多的濺射物。

20、在第四方式的激光穿孔方法和第十二方式的激光加工機(jī)中，能夠通過氣體容易地去除根部未粘著的濺射物。

21、如果使被第二激光照射的加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔，則不能直接通過第二激光對由此產(chǎn)生的濺射物的根部進(jìn)行加熱，根部冷卻并粘著。在第五方式的激光穿孔方法中，由于通過第二激光將工件加熱至不使加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔的程度，因此降低了這樣的風(fēng)險(xiǎn)。此外，如果第二激光微弱，或者由于加熱區(qū)域小于穿孔區(qū)域而通過第一激光使加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔，則會(huì)產(chǎn)生同樣的問題。在第六方式的激光穿孔方法中，由于通過第一激光將工件加熱至不使加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔的程度，因此進(jìn)一步降低了這樣的風(fēng)險(xiǎn)。在第十三方式的激光加工機(jī)中，由于通過第一激光和第二激光將工件加熱至不使加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔的程度，因此降低了上述的風(fēng)險(xiǎn)。

22、即使不使加熱區(qū)域的外側(cè)穿孔，如果被第二激光照射的區(qū)域的外側(cè)的穿通孔的周邊部的一部分因第二激光而熔融并因輔助氣體而飛散，則也不能直接通過第二激光對如此形成的濺射物的根部進(jìn)行加熱，根部冷卻并粘著。在第七方式的激光穿孔方法和第十四方式的激光加工機(jī)中，由于通過第二激光將工件加熱至不在加工區(qū)域的外側(cè)產(chǎn)生濺射物的程度，因此降低了這樣的風(fēng)險(xiǎn)。

23、第八方式的激光穿孔方法和第十五方式的激光加工機(jī)通過一個(gè)激光振蕩器生成第一激光和第二激光，因此能夠降低制造成本。

24、按照本技術(shù)公開的技術(shù)，能夠提供用于抑制因穿孔產(chǎn)生的濺射物的根部凝固并提高加工品質(zhì)的激光穿孔方法和激光加工機(jī)。