科学技術の発展に伴い、アルミニウム合金のレーザー切断方法はますます完璧になっています

アルミニウム合金は、優れた物理的・化学的特性と優れた機械的特性を有するため、半導体産業やマイクロエレクトロニクス産業などの分野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、精密、高効率、柔軟性へと進化しています。レーザー切断は、スリットが狭く、熱影響部が小さく、高効率で、機械的ストレスがないなどの利点があり、アルミニウム合金の精密加工における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る方式を採用しています。そのメカニズムは、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、高圧補助ガス体が溶融物を吹き飛ばすというものです。この切断方法では、主に赤外線波長域に属する約10640nmと1064nmの波長を持つ2種類のレーザーが用いられます。ミクロンレベルの切断寸法精度を持つアルミニウム合金板の精密切断では、切断スポットが大きく熱影響面積が大きいため、切断刃先にスラグの垂れ下がり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。

本実施例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を狭くし、波長を短くすることで、ワークの非接触切断を実現し、機械加工によるワークの接触応力損失を回避できるほか、切断工程における熱間加工機構による微小亀裂やスラグ垂れなどの問題も回避できる。 被切断ワークは専用の治具を用いて水平に固定し、被切断ワークの切断面を背面から支持するとともに、スリットの位置を空中に保持することで、切断モーメントにおける落下応力によって刃先効果が損なわれるのを防止する。 水槽装置内の循環冷却水を用いて切断部品を冷却することで、周囲材料への熱影響を低減し、切断品質をさらに向上させている。また、複数の切断経路を組み合わせることでスリット幅を拡大し、切断効率を向上させている。

上記実施形態は最良の実施形態であるが、実施形態は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態の精神及び原理を逸脱しない範囲で行われるその他の変更、修正、置換、組み合わせ、及び簡素化は、同等の代替態様とみなされ、アルミニウム合金のレーザー切断方法の保護範囲に含まれる。