アルミニウム合金は、その優れた物理的・化学的特性と機械的特性から、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、高性能へと発展するにつれ、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発展しています。レーザー切断は、切断幅が狭く、熱影響部が小さく、効率が高く、切断面に機械的応力が発生し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使用します。その動作原理は、レーザーをアルミニウム合金の内部に集光し、高エネルギーのガス化によってアルミニウム合金を溶融させ、高圧の補助ガスで溶融した材料を吹き飛ばすというものです。
この切断方法は主に波長約10640nmと1064nmの2つのレーザーを使用します。どちらも赤外線波長域に属します。アルミニウム合金板をミクロンレベルの切断精度で精密切断する場合、光スポットが大きく熱影響部も大きいため、切断刃先にスラグや微細な亀裂が発生しやすく、最終的に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、レーザービームのパルス幅が小さく波長が短いことを利用して、被切断ワークピースを非接触で切断し、機械的方法による被切断ワークピース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付着などの問題を回避します。また、被切断ワークピースを水平に固定するための専用治具を使用し、スリット位置を空中に保持することで、被切断ワークピースの切断領域を背面から支持し、切断時にワークピースが落下して応力が発生し、切断エッジ効果を損なうことを防ぎます。さらに、水槽装置内の循環冷却水を用いて被切断ワークピースを冷却し、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ます。複数の切断経路を組み合わせて切断することで、切断幅を拡大し、切断効率を向上させます。
上記実施形態は好ましい実施例であるが、実施例は上記実施形態に限定されるものではない。本特許の精神および原理から逸脱しない限り、その他の変更、修正、置換、組み合わせ、および簡略化は、以下のように行うことができる。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
