特開 2022-180749 ＬＭＤ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022180749

(43)【公開日】2022-12-07

(54)【発明の名称】ＬＭＤ装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/14 20140101AFI20221130BHJP

   B23K 26/342 20140101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

B23K26/14

B23K26/342

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021087416

(22)【出願日】2021-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂根 雄斗

(72)【発明者】

【氏名】藤田 大河

(72)【発明者】

【氏名】久保 大智

(72)【発明者】

【氏名】寺岡 諒祐

(72)【発明者】

【氏名】中村 典生

(72)【発明者】

【氏名】林田 潤

(72)【発明者】

【氏名】妹尾 晃裕

(72)【発明者】

【氏名】堀内 悠平

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168BA32

4E168EA24

4E168FA01

4E168FB03

(57)【要約】

【課題】飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができるＬＭＤ装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るＬＭＤ装置１は、レーザービーム１０を反射ミラー２２で反射することで保護ガラス２３を透過して放出するＬＭＤノズル２と、保護ガラス２３を覆うようにＬＭＤノズル２に取り付けられたノズルチップ３を含む。ノズルチップ３は、レーザービーム１０を保護ガスと共に放出するための中央穴７、および中央穴７の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有する。中央穴７における保護ガラス２３側の基端から中間位置７０までの近位部７１は保護ガラス２３から離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、中間位置７０から先端までの遠位部７２における少なくとも一部は保護ガラス２３から離れるにつれて拡径する円錐状である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、
前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、
前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部における少なくとも一部は前記保護ガラスから離れるにつれて拡径する円錐状である、ＬＭＤ装置。

【請求項2】

前記遠位部は、前記近位部に近い領域で円柱状であり、前記先端に近い領域で円錐状である、請求項１に記載のＬＭＤ装置。

【請求項3】

前記遠位部は、全長に亘って円錐状である、請求項１に記載のＬＭＤ装置。

【請求項4】

レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、
前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、
前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部は円柱状である、ＬＭＤ装置。

【請求項5】

前記レーザービームの焦点は、前記中央穴の前記遠位部内に位置する、請求項１～４の何れか一項に記載のＬＭＤ装置。

【請求項6】

前記ノズルチップにおける前記ＬＭＤノズルとの接触面には、前記保護ガスが導入される、前記中央穴を取り巻く保護ガス用環状溝が形成されており、
前記ノズルチップには、前記保護ガス用環状溝と前記中央穴とを仕切る隔壁が設けられているとともに、前記保護ガス用環状溝と前記中央穴とを連通する複数の連通穴が前記中央穴の回りに等角度間隔で設けられている、請求項１～５の何れか一項に記載のＬＭＤ装置。

【請求項7】

前記複数の連通穴のそれぞれは、前記保護ガス用環状溝から前記中央穴に向かって前記保護ガラスから離れる方向に傾斜している、請求項６に記載のＬＭＤ装置。

【請求項8】

前記ノズルチップは、前記少なくとも１つのパウダー用通路の回りでシールドガスを放出するための環状のシールドガス用通路を有し、
前記ノズルチップは、前記ＬＭＤノズルと当接する第１部品と、前記第１部品に重ね合わされる、前記第１部品と共に前記中央穴を構成する第２部品と、前記第２部品に重ね合わされる第３部品を含み、
前記シールドガス用通路は、前記第２部品と前記第３部品との間に形成されており、
前記第３部品における前記第２部品との接触面には、前記シールドガスが導入される、前記シールドガス用通路を取り巻くシールドガス用環状溝が形成されており、
前記第３部品には、前記シールドガス用環状溝と前記シールドガス用通路とを仕切る隔壁が設けられており、この隔壁には周方向に分布する複数の開口が設けられている、請求項１～７の何れか一項に記載のＬＭＤ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク上へのレーザービームの照射および金属パウダーの供給を行うＬＭＤ（Laser Metal Deposition）装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ワーク上にレーザービームを照射するとともにその照射位置に金属パウダーを供給して肉盛溶接を行うＬＭＤ装置が知られている。例えば、特許文献１には、図１０に示すようなＬＭＤ装置１００が開示されている。

【0003】

具体的に、ＬＭＤ装置１００は、レーザービームを反射ミラー１１１で反射することで保護ガラス１１２を透過して放出するＬＭＤノズル１１０と、保護ガラス１１２を覆うようにＬＭＤノズル１１０に取り付けられたノズルチップ１２０を含む。保護ガラス１１２は、反射ミラー１１１の汚染を防止するためのものである。

【0004】

ノズルチップ１２０は、レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴１２１を有する。保護ガスは、ＬＭＤノズル１１０から中央穴１２１内へ供給される。

【0005】

図１１に示すように、ノズルチップ１２０は、中央穴１２１の回りで金属パウダーを放出するための４つのパウダー用通路１２２も有する（図１１では、そのうちの２つを図示）。パウダー用通路１２２は、中央穴１２１の周囲に９０度の等角度間隔で配置されている。一般的に、金属パウダーは、キャリアガスと共に放出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１０／１４２２８３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、図１０に示すようなＬＭＤ装置１００を用いて肉盛溶接を行った場合には、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが中央穴１２１を通って保護ガラス１１２に付着することがある。

【0008】

そこで、本発明は、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができるＬＭＤ装置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】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明の一つの側面からのＬＭＤ装置は、レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部における少なくとも一部は前記保護ガラスから離れるにつれて拡径する円錐状である、ことを特徴とする。

【0010】

上記の構成によれば、中央穴が中間位置で最小径となるので、この中間位置で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および中間位置から先端までの遠位部の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができる。しかも、遠位部の少なくとも一部は円錐状であるので、中央穴の先端では保護ガスの流速を遅くすることができるとともに、保護ガスを広がるように放出することができる。これにより、遠位部が円柱状である場合に比べ、ワーク表面上でのシールド性を向上させることができる。

【0011】

また、本発明の別の側面からのＬＭＤ装置は、レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部は円柱状である、ことを特徴とする。

【0012】

上記の構成によれば、中央穴の遠位部が円柱状であるので、この遠位部で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および遠位部の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができるＬＭＤ装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係るＬＭＤ装置の断面図である。

【図2】図１のII－II線に沿った断面図である。

【図3】図２のIII－III線に沿った断面図である。

【図4】図２のIV－IV線に沿った断面図である。

【図5】前記実施形態におけるノズルチップの第１部品の斜視図である。

【図6】別の形状の第１部品の斜視図である。

【図7】前記実施形態におけるノズルチップの第３部品の斜視図である。

【図8】変形例のＬＭＤ装置の断面図である。

【図9】別の変形例のＬＭＤ装置の断面図である。

【図10】従来のＬＭＤ装置の断面図である。

【図11】図１０に示すＬＭＤ装置のノズルチップの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１～４に、本発明の一実施形態に係るＬＭＤ装置１を示す。このＬＭＤ装置１は、図略のワーク上にレーザービーム１０を照射するとともにその照射位置に金属パウダーを供給して肉盛溶接を行うものである。

【0016】

具体的に、ＬＭＤ装置１は、レーザービーム１０を出射するレーザー発振器を含む装置本体（図示せず）と、その装置本体から延びる棒状のＬＭＤノズル２と、ＬＭＤノズル２の先端に取り付けられたノズルチップ３を含む。ＬＭＤノズル２は、中空のノズル本体２１を含む。ノズル本体２１の先端には開口２１ａが設けられており、その開口２１ａは保護ガラス２３で閉塞されている。保護ガラス２３は、サポート２４を介してノズル本体２１に取り付けられている。

【0017】

ノズル本体２１内には、保護ガラス２３と対応する位置に反射ミラー２２が配置されている。ＬＭＤノズル２は、レーザー発振器から出射されたレーザービーム１０を反射ミラー２２で反射することで保護ガラス２３を透過して放出する。

【0018】

ノズルチップ３は、保護ガラス２３を覆うようにＬＭＤノズル２に取り付けられている。ノズルチップ３は、レーザービーム１０を保護ガスと共に放出するための中央穴７と、中央穴７の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための４つのパウダー用通路８（図２および図３参照）を有する。さらに、本実施形態では、ノズルチップ３が、パウダー用通路８の回りでシールドガスを放出するための環状のシールドガス用通路９を有する。

【0019】

保護ガス、キャリアガスおよびシールドガスは、全てが同じガスであってもよいし、そのうちの１つまたは全てが異なるガスであってもよい。例えば、保護ガス、キャリアガスおよびシールドガスの少なくとも１つはアルゴンガスである。

【0020】

本実施形態では、ノズルチップ３が、ＬＭＤノズル２のノズル本体２１と当接する板状の第１部品４と、第１部品４に重ね合わされる第２部品５と、第２部品５に重ね合わされる第３部品６を含む。中央穴７およびパウダー用通路８は第１部品４および第２部品５に形成されている。つまり、第２部品５は、第１部品４と共に中央穴７およびパウダー用通路８を構成する。

【0021】

なお、図示は省略するが、ノズル本体２１と第１部品４との間、第１部品４と第２部品５との間、および第２部品５と第３部品６との間には、シール性を確保するためのシール材（例えば、Ｏリング）が挟持されてもよい。

【0022】

第２部品５は、第１部品４と平行な板状部５１と、板状部５１から中央穴７に沿って第1部品４と反対向きに突出する突出部５２を含む。突出部５２は、先端に向かって縮径する外周面を有する。一方、第３部品６は、突出部５２が挿入される収容穴６ａを有し、この収容穴６ａの内周面は、突出部５２の突出方向に向かって縮径している。この収容穴６ａの内周面と突出部５２の外周面との間にシールドガス用通路９が形成されている。

【0023】

中央穴７内では、保護ガスが保護ガラス２３から離れる方向に流れる。中央穴7は、保護ガラス２３側の基端から中間位置７０までの近位部７１と、中間位置７０から先端までの遠位部７２を含む。レーザービームの焦点１１は、遠位部７２内に位置する。

【0024】

近位部７１は保護ガラス２３から離れるにつれて縮径する逆円錐状である。一方、遠位部７２における少なくとも一部は保護ガラス２３から離れるにつれて拡径する円錐状である。円錐状のテーパー角度は、遠位部７２の内周面からの保護ガスの剥離が生じない程度に設定される（例えば、１０度以下）。

【0025】

本実施形態では、遠位部７２が、近位部７１に近い領域で円柱状であり、先端に近い領域で円錐状である。ただし、図８に示す変形例のＬＭＤ装置１Ａのように、遠位部７２は全長に亘って円錐状であってみもよい。

【0026】

例えば、中央穴７の中間位置７０での直径は、中央穴７への保護ガスの供給流量が２．５×１０^-4ｍ³／ｓのときに、当該中間位置７０での流速が１０～１５ｍ／ｓとなるように設定される。

【0027】

図１～４に戻って、中間位置７０は、中央穴７の軸方向において中央穴７の中央よりも先端側に位置することが望ましい。本実施形態では、中間位置７０が中央穴７の軸方向（第１～第３部品４～６の重ね合わせ方向でもある）において第２部品５の突出部５２の略中央に位置しており、近位部７１の長さが遠位部７２の長さの約２倍である。

【0028】

中央穴７には、ＬＭＤノズル２から保護ガスが供給される。図５に示すように、第１部品４におけるノズル本体２１との接触面には、中央穴７を取り巻く保護ガス用環状溝４２が形成されているとともに、保護ガス用環状溝４２から径方向外向きに延びる保護ガス導入溝４１が形成されている。

【0029】

一方、ノズル本体２１には、図１に示すように保護ガス導入溝４１と連通する保護ガス供給路２５が形成されている。この保護ガス供給路２５から保護ガス導入溝４１を通じて保護ガス用環状溝４２へ保護ガスが導入される。

【0030】

図５に示すように、第１部品４には、保護ガス用環状溝４２と中央穴７とを仕切る隔壁４４が設けられている。また、第１部品４には、保護ガス用環状溝４２と中央穴７とを連通する複数の連通穴４３が中央穴７の回りに等角度間隔で設けられている。各連通穴４３は、保護ガス用環状溝４２から中央穴７に向かって保護ガラス２３から離れる方向に傾斜している。このため、保護ガスを連通穴４３から中央穴７の先端に向かう方向に噴射することができる。

【0031】

４つのパウダー用通路８は、図２に示すように、中央穴７の周囲に９０度の等角度間隔で配置されている。なお、パウダー用通路８の先端が中央穴７の先端の周囲に９０度の等角度間隔で位置する限り、パウダー用通路８の延在方向は適宜変更可能である。

【0032】

ただし、パウダー用通路８の数は、当該パウダー用通路８の先端が中央穴７の先端の周囲に等角度間隔で位置する限り特に限定されるものではない。あるいは、複数のパウダー用通路８に代えて、中央穴７を取り巻く環状のパウダー用通路８が採用されてもよい。

【0033】

各パウダー用通路８には、ＬＭＤノズル２から金属パウダーおよびキャリアガスが供給される。図５に示すように、各パウダー用通路８の基端は、第１部品４におけるノズル本体２１との接触面に開口している。一方、ノズル本体２１には、図３に示すように４つのパウダー用通路８と連通するパウダー供給路２６が形成されている。このパウダー供給路２６から各パウダー用通路８へ金属パウダーおよびキャリアガスが導入される。

【0034】

シールドガス用通路９には、ＬＭＤノズル２からシールドガスが供給される。図７に示すように、第３部品６における第２部品５との接触面には、シールドガス用通路９（すなわち、上述した収容穴６ａ）を取り巻くシールドガス用環状溝６２が形成されているとともに、シールドガス用環状溝６２から径方向外向きに延びるシールドガス導入溝６１が形成されている。また、第２部品５および第１部品４には、図４に示すように、シールドガス導入溝６１の外側端部と対応する位置に、第２部品５および第１部品４を貫通する貫通穴９１が設けられている。

【0035】

一方、ノズル本体２１には、貫通穴９１と連通するシールドガス供給路２７が形成されている。このシールドガス供給路２７から貫通穴９１およびシールドガス導入溝６１を通じてシールドガス用環状溝６２へシールドガスが導入される。

【0036】

図７に示すように、第３部品６には、シールドガス用環状溝６２とシールドガス用通路９とを仕切る隔壁６３が設けられている。この隔壁６３には、周方向に分布する複数の開口６４が設けられている。

【0037】

本実施形態では、１つの開口６４が、シールドガス導入溝６１の延長線上に位置している。このため、第３部品６には、シールドガス用環状溝６２とシールドガス導入溝６１の仮想境界線（シールドガス用環状溝６２の外側壁面の延長線）上に邪魔板６５が設けられている。

【0038】

以上説明したように、本実施形態のＬＭＤ装置１では、中央穴７が中間位置７０で最小径となるので、この中間位置で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および中間位置７０から先端までの遠位部７２の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部７２を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラス２３に付着することを抑制することができる。

【0039】

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0040】

例えば、図９に示す変形例のＬＭＤ装置１Ｂのように、中央穴７の遠位部７２の全体が円柱状であってもよい。この構成でも、前記実施形態と同様に、遠位部７２で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および遠位部７２の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部７２を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラス２３に付着することを抑制することができる。

【0041】

ただし、図１または図８に示すように遠位部７２の少なくとも一部が円錐状であれば、中央穴７の先端では保護ガスの流速を遅くすることができるとともに、保護ガスを広がるように放出することができる。これにより、遠位部７２の全体が円柱状である場合に比べ、ワーク表面上でのシールド性を向上させることができる。つまり、加工点酸素濃度を低下させることができる。

【0042】

また、図５に示す第１部品４に代えて、図６に示す第１部品４Ａを採用することも可能である。この第１部品４Ａでは、当該第１部品４Ａにおけるノズル本体２１との接触面に形成された保護ガス導入溝４１が中央穴７から径方向に延びている。この場合、保護ガスが中央穴７内で旋回流を形成したり、中央穴７内の乱流により中央穴７の先端から逆流したりすることがある。

【0043】

これに対し、図５に示すように中央穴７を取り巻く保護ガス用環状溝４２、保護ガス用環状溝４２と中央穴７との間の隔壁４４、および保護ガス用環状溝４２と中央穴７とを連通する連通穴４３を有する第１部品４であれば、中央穴７内での保護ガスの流れが整流となるため、保護ガスの逆流などを防止することができる。

【0044】

また、ノズルチップ３が第３部品６を含まずに、ノズルチップ３の脇に、図略の溶融池に向かってシールドガスを放出するシールドガス専用ノズルが設けられてもよい。

【0045】

ところで、ノズルチップ３が第３部品６を含み、この第３部品６と第２部品５との間にシールドガス用通路９が形成される場合、図示は省略するが図６に示す第１部品４Ａと同様に、第３部品６における第２部品５との接触面に形成されるシールドガス導入溝６１がシールドガス用通路９から径方向に延びてもよい。しかし、この場合には、シールドガスがシールドガス用通路９内で偏って流れたり、シールドガス用通路９内の乱流によりシールドガス用通路９の先端から逆流したりすることがある。

【0046】

これに対し、前記実施形態のように、第３部品６における第２部品５との接触面にシールドガス用通路９を取り巻くシールドガス用環状溝６２が形成され、このシールドガス用環状溝６２とシールドガス用通路９とを仕切る隔壁６３に周方向に分布する複数の開口６４が設けられていれば、シールドガス用通路９内でのシールドガスの流れが整流となるため、シールドガスの逆流などを防止することができる。

【0047】

（まとめ）
本発明の一つの側面からのＬＭＤ装置は、レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部における少なくとも一部は前記保護ガラスから離れるにつれて拡径する円錐状である、ことを特徴とする。

【0048】

上記の構成によれば、中央穴が中間位置で最小径となるので、この中間位置で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および中間位置から先端までの遠位部の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができる。しかも、遠位部の少なくとも一部は円錐状であるので、中央穴の先端では保護ガスの流速を遅くすることができるとともに、保護ガスを広がるように放出することができる。これにより、遠位部が円柱状である場合に比べ、ワーク表面上でのシールド性を向上させることができる。

【0049】

例えば、前記遠位部は、前記近位部に近い領域で円柱状であり、前記先端に近い領域で円錐状であってもよい。あるいは、前記遠位部は、全長に亘って円錐状であってもよい。

【0050】

また、本発明の別の側面からのＬＭＤ装置は、レーザービームを反射ミラーで反射することで保護ガラスを透過して放出するＬＭＤノズルと、前記保護ガラスを覆うように前記ＬＭＤノズルに取り付けられた、前記レーザービームを保護ガスと共に放出するための中央穴、および前記中央穴の回りで金属パウダーをキャリアガスと共に放出するための少なくとも１つのパウダー用通路を有するノズルチップと、を備え、前記中央穴における前記保護ガラス側の基端から中間位置までの近位部は前記保護ガラスから離れるにつれて縮径する逆円錐状であり、前記中間位置から先端までの遠位部は円柱状である、ことを特徴とする。

【0051】

上記の構成によれば、中央穴の遠位部が円柱状であるので、この遠位部で保護ガスの流速を上昇させることができる。この流速上昇の効果および遠位部の長さによって、ワーク表面に衝突して飛散した金属パウダーが遠位部を通過し難くすることができる。従って、飛散した金属パウダーが保護ガラスに付着することを抑制することができる。

【0052】

例えば、前記レーザービームの焦点は、前記中央穴の前記遠位部内に位置してもよい。

【0053】

前記ノズルチップにおける前記ＬＭＤノズルとの接触面には、前記保護ガスが導入される、前記中央穴を取り巻く保護ガス用環状溝が形成されており、前記ノズルチップには、前記保護ガス用環状溝と前記中央穴とを仕切る隔壁が設けられているとともに、前記保護ガス用環状溝と前記中央穴とを連通する複数の連通穴が前記中央穴の回りに等角度間隔で設けられてもよい。ノズルチップにおけるＬＭＤノズルとの接触面に中央穴から径方向に延びる保護ガス用の導入路が形成されている場合には、保護ガスが中央穴内で旋回流を形成したり、中央穴内の乱流により中央穴の先端から逆流したりすることがある。これに対し、第１保持部材が、中央穴を取り巻く保護ガス用環状溝、保護ガス用環状溝と中央穴との間の隔壁、および保護ガス用環状溝と中央穴とを連通する連通穴を有すれば、中央穴内での保護ガスの流れが整流となるため、保護ガスの逆流などを防止することができる。

【0054】

前記複数の連通穴のそれぞれは、前記保護ガス用環状溝から前記中央穴に向かって前記保護ガラスから離れる方向に傾斜してもよい。この構成によれば、保護ガスを連通穴から中央穴の先端に向かう方向に噴射することができる。

【0055】

前記ノズルチップは、前記少なくとも１つのパウダー用通路の回りでシールドガスを放出するための環状のシールドガス用通路を有し、前記ノズルチップは、前記ＬＭＤノズルと当接する第１部品と、前記第１部品に重ね合わされる、前記第１部品と共に前記中央穴を構成する第２部品と、前記第２部品に重ね合わされる第３部品を含み、前記シールドガス用通路は、前記第２部品と前記第３部品との間に形成されており、前記第３部品における前記第２部品との接触面には、前記シールドガスが導入される、前記シールドガス用通路を取り巻くシールドガス用環状溝が形成されており、前記第３部品には、前記シールドガス用環状溝と前記シールドガス用通路とを仕切る隔壁が設けられており、この隔壁には周方向に分布する複数の開口が設けられてもよい。第３部品における第２部品との接触面にシールドガス用通路から径方向に延びる導入路が形成されている場合には、シールドガスがシールドガス用通路内で偏って流れたり、シールドガス用通路内の乱流によりシールドガス用通路の先端から逆流したりすることがある。これに対し、第３部品における第２部品との接触面にシールドガス用通路を取り巻くシールドガス用環状溝が形成され、このシールドガス用環状溝とシールドガス用通路とを仕切る隔壁に周方向に分布する複数の開口が設けられていれば、シールドガス用通路内でのシールドガスの流れが整流となるため、シールドガスの逆流などを防止することができる。

【符号の説明】

【0056】

１ ＬＭＤ装置
１０ レーザービーム
１１ 焦点
２ ＬＭＤノズル
２２ 反射ミラー
２３ 保護ガラス
３ ノズルチップ
４ 第１部品
４２ 保護ガス用環状溝
４３ 連通穴
４４ 隔壁
５ 第２部品
６ 第３部品
６２ シールドガス用環状溝
６３ 隔壁
６４ 開口
７ 中央穴
７０ 中間位置
７１ 近位部
７２ 遠位部
８ パウダー用通路
９ シールドガス用通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】