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公開番号2024108602
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023013045
出願日2023-01-31
発明の名称レーザ加工方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類B23K 26/342 20140101AFI20240805BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】加工点へ供給する際の金属粉末の挙動が変化した場合であっても、適切なレーザ照射が可能なレーザ加工方法の提供。
【解決手段】金属粉末をレーザで溶融させ、被加工物上に肉盛溶接するレーザ加工方法であって、加工点に前記金属粉末を供給するノズルの前方に配置された光電センサにより、前記金属粉末供給量を算出し、前記金属粉末供給量の時系列データより前記金属粉末供給量の波形データを算出し、前記波形データに合わせてレーザ出力パターンを変更するレーザ加工方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
金属粉末をレーザで溶融させ、被加工物上に肉盛溶接するレーザ加工方法であって、
加工点に前記金属粉末を供給するノズルの前方に配置された光電センサにより、前記金属粉末供給量を算出し、
前記金属粉末供給量の時系列データより前記金属粉末供給量の波形データを算出し、
前記波形データに合わせてレーザ出力パターンを変更する、
ことを特徴とするレーザ加工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ加工方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
金属粉末をレーザで溶融させ、被加工物である母材上に肉盛するレーザクラッドでは、被加工物上に金属粉末が到達するタイミングに合わせてレーザを照射するため、被加工物上に吐出される金属粉末量を把握してレーザ照射を行うための技術が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、粉末吐出装置への指令値と加工ヘッドの速度、ワークとの距離などから加工点への金属粉末供給量を算出して補正を行い、補正した金属粉末供給量に応じてレーザ出力パターンを補正することで高精度な積層造形加工物を得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１９０５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、金属粉末を加工ヘッドまで移送させる際に、供給路内で粒度分布偏析が生じたり、設備状態が変化したりすると、供給路内での金属粉末の挙動が変化し、加工点へ供給される金属粉末量に変化が生じるおそれがある。このような場合、レーザ照射範囲が金属粉末供給量に対して過不足状態になるので、加工不良となる可能性がある。
【０００６】
本開示は、このような課題を鑑みてなされたものであり、加工点へ供給する際の金属粉末の挙動が変化した場合であっても、適切なレーザ照射が可能なレーザ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一態様は、金属粉末をレーザで溶融させ、被加工物上に肉盛溶接するレーザ加工方法であって、加工点に前記金属粉末を供給するノズルの前方に配置された光電センサにより、前記金属粉末供給量を算出し、前記金属粉末供給量の時系列データより前記金属粉末供給量の波形データを算出し、前記波形データに合わせてレーザ出力パターンを変更する。
【０００８】
本開示に係るレーザ加工方法では、ノズル前方に配置された光電センサにより、定期的に金属粉末供給量（吐出量）波形データを取得することで、ノズルから吐出される金属粉末量のパターンに合わせてレーザ照射パターンを変更できる。その結果、金属粉末の粒度分布偏析や設備等の状態が変化した場合であっても、適切なレーザ照射が可能となり、製品品質を安定して維持できる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、加工点へ供給する際の金属粉末の挙動が変化した場合であっても、適切なレーザ照射が可能なレーザ加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態に係るレーザ加工方法に用いる装置を説明するための概略図である。
本実施形態に係るレーザ加工方法を説明するためのフローチャートである。
本実施形態に係るレーザ加工方法における、金属粉末流量とレーザパワーとの関係を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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