(57)【要約】      （修正有）【課題】炭素繊維やガラス繊維などの繊維で強化された複合材料や表面を樹脂コーディングした金属部材の切削、切断、穴あけ、溝加工を高速度で高品質に行うことができる、レーザ加工法を提供する。【解決手段】２種類の発振特性や波長の異なるレーザ６をＤＯＥ（回折光学素子）８などの加工光学系を用いて分岐し、それを集光・回転しつつ、特殊金属ミラー３を用いて別のレーザビーム１と光軸を一緒にして合成（重畳）し、ワーク１２に照射することで、従来のできなかった樹脂コーティングの金属板や繊維強化樹脂などの複合材料の除去加工や接合を可能に、かつレーザ加工の能率を高める【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体パルスレーザ（レーザＡ）装置から伝送されたレーザビームを回折光学素子（ＤＯＥ）またはビームスプリッターで複数に分岐したレーザビームとし、これを集光レンズで集光した後に、これら集光レンズおよびＤＯＥまたはビームスプリッタのホルダごと回転しつつ、別の種類の固体レーザ（レーザＢ）ビームが貫通する垂直孔をもつ金属ミラーの反射面（約４５度傾斜の底面）に照射し全反射させ、前ほぼ９０度ビームを曲げて、この金属ミラーの下部に設置したガスノズルを通し、レーザＢのビーム光軸に合わせ、ワーク表面に照射することで、別の光路から来た連続発振の高輝度固体レーザ（レーザＢ）と空間的にも時間的にも合成することができる加工光学系およびこの加工光学系を用いたレーザ加工法。
【請求項２】
前記加工光学系およびレーザ加工方法のレーザＡは、パルス幅が１０ピコ秒以上で１００ナノ秒以下の範囲にあり、その波長が５３２ｎｍ〜１０８０ｎｍの範囲にあるＱ−スイッチＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ピコ秒固体レーザを含む固体パルスレーザであり、ＤＯＥで複数のビームに分岐した後、それぞれのビームスポット径を２０μｍ〜８０μｍの範囲に絞り、ＤＯＥに入れ、ビームを分岐させ、集光レンズで集光後の出力密度が１００ｋＷ／ｍｍ２以上となるようにした上で、ＤＯＥのレンズホルダまたはビームスプリッターのホルダーをモーターなどで光学系を回転することで、分岐多点化したビームを回転しつつ、３００Ｗ以上の連続発振の高出力固体レーザのレーザＢのビームスポットの周辺に一部重なる（合成した）ように照射することを特徴とする請求項１に記載するレーザ加工システム、または請求項１に記載レーザＡとレーザＢを入れ替えた加工システム。
【請求項３】
前記レーザ加工システムおよびレーザ加工方法で、固体パルスレーザ（レーザＡ）の超短パルスレーザを０．１ＧＷ／ｃｍ２以上で２５ＧＷ／ｃｍ２以下の出力密度になるように集光レンズで絞って物体表面で約３０μｍから１００μｍ）となるように照射し、連続発振固体レーザ（レーザＢ）のビームスポット径（約３０μｍから８０μｍ）の周辺に部分的に重ねるようにこの固体パルスレーザ（レーザＡ）をリング状に照射する２種の異なる発振モードのレーザビームを併用するレーザ加工システムであり、固体パルスレーザ（レーザＡ）と連続発振高出力固体レーザ（レーザＢ）を被加工物の加工部位により使い分けるためにシーケンサーにより時間的に制御し、▲１▼固体パルスレーザのみでの加工、▲２▼固体パルスレーザによる加工および高輝度（１００ｋＷ／ｍｍ２以上）の連続発振高出力固体レーザを用いて、加工速度を２０ｍ／ｍｉｎ以上で加工する加工、および▲３▼高輝度（１００ｋＷ／ｍｍ２以上）の連続発振高出力固体レーザを用いて、加工速度を２０ｍ／ｍｉｎ以上で加工する加工と３つに使い分けることができることを特徴とする請求項１および２のいずれか１項に記載する加工システムおよびレーザ加工方法。
【請求項４】
前記レーザ加工システムで、ワーク表面でのビームスポットは中心部の静止ビームと外周部の回転ビームが部分的に合成（重なり合う）されており、２つのレーザビーム（レーザＡとレーザＢ）の焦点距離の調整により、それぞれのビームの重なり面積の比が調整できる機構を持つことを特徴とする請求項１、２および３のいずれか１項に記載するレーザ加工システム。
【請求項５】
前記加工光学系およびレーザ加工方法を用いて炭素繊維を含む繊維強化複合材料を切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合加工することを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記加工光学系およびレーザ加工方法を用いて、樹脂コートおよび金属コートまたはメッキされた金属材料および表面処理された多層よりなる部材の切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合することを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載するレーザ加工方法
【請求項７】
前記加工光学系およびレーザ加工方法を用いてセラミック、宝石、ガラス、サファイヤ、ダイヤモンドなどの無機材料、各種ポリマーおよびこれらの多層化された部材を切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合することを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載するレーザ加工法
【請求項８】
前記加工光学系およびレーザ加工方法を用いて、上下でレーザ吸収率が異なる異種材料を切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合することを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載するレーザ加工法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はＣＦＲＰなど繊維強化複合材料などのレーザ加工を行う技術分野に関するもので、レーザビームの分岐およびまたは回転・合成に関する加工光学系、およびそれを用いた加工に関するものである。２種類の性質の異なるレーザをＤＯＥ（回折光学素子）などの加工光学系を用いて分岐し、それを高速回転しつつ、特殊金属ミラーを用いて別のレーザビームと光軸を一緒にして合成し、ワークに照射することで、従来のできなかった樹脂コーティングの金属板や繊維強化樹脂などの複合材料の除去加工や溶接を可能に、かつレーザ加工の能率を高める方法に関する。本技術は難加工材であるＣＦＲＰやＣＦＲＭの複合材料や各種コーティング材のレーザ加工法に関する新しい手法を提案した。
【背景技術】
【０００２】  自動車、航空機、船舶、鉄道車両などの産業が抱えている現在のエネルギー問題、環境問題、資源問題を解決するために、軽量化、高性能化、高効率化、省資源・リサイクル化を実現しうる新材料としてＣＦＲＰ複合材料で代表される繊維強化複合材料の加工技術の開発が叫ばれている。
近年、ＣＦＲＰ、ＧＦＲＰなどの繊維強化複合材料はすでに航空機産業や自動車産業では機体や車体および部品に適用されるようになった。現状として、その穴あけや切断にはダイヤモンドカッター、ダイヤモンドコーティングした切削工具を用いた機械切削・穴あけやウオータジェット切断などが利用されている。しかし、ＣＦＲＰ複合材料やＦＲＭ複合材料などの複合材料はマトリックスと強化材の繊維が異なる材質・物性であるために、その切断、穴あけ、溝加工などの除去加工が容易ではない。たとえば、ダイヤモンド工具による切削時には炭素繊維が空中に飛散したりすると作業者が吸引し、人体に大きな問題となる。また、高価な切削工具の摩耗が損傷しやすく、加工費が高価となる。また、金属および金属と非金属の複合材料からなる電機製品や機械部品に微細な穴あけを多数あけるとき、５０μｍ以下の穴径になると、ドリルによる機械的穴あけも困難となる。ウオータジェット切断では機械が非常に高価であり、切断後に用いた研削材を水と分離処理する必要があるなど、問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特許第４７３４４３７号
【特許文献２】  特願２０１０−２１０４２２号
【特許文献３】  特願２０１１−０５６６２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  炭素繊維や強化ガラスなど繊維で強化された複合材料や表面を樹脂コーディングした金属部材の切削、切断、穴あけ、溝加工を高速度で高品質に行うことは非常に困難である。例えば、ダイヤモンドカッターやウオータジェット切断などの機械加工では、板厚２ｍｍのＣＦＲＰ複合材料を５ｍ／分で切断することは非常に困難である。また、５０μｍ以下の穴径を持つ穴の加工は非常に困難である。従来のレーザ加工法でも切断面の繊維のほぐれたり、加工速度が遅いという問題がある。結果的に、加工コストが非常に高くなり、自動車産業では適用が困難である。そのため、複合材料の応用分野を限定している。とくにＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）材の切断時には、細かい炭素繊維が空中に飛散し、人体に安全衛生上の問題があったり、材料費のみならず、加工費が高価あるという課題がある。
【問題を解決するための手段】
【０００５】本発明は、切削加工や穴あけが非常に困難な炭素繊維や強化ガラスなどの繊維で強化された複合材料の切削、切断、穴あけ、溝加工を高速度で高品質に行うレーザ加工法とその加工光学系を提案するものである。
上述の問題を解決するために、発明者は１０ピコ秒以上で１００ナノ秒以下のパルス幅を持つ固体パルスレーザから発振されたレーザビームを回折光学素子（以下ＤＯＥとよぶ）、またはビームスプリッターと集光レンズを用いて、ビームの多点分岐およびビーム径の縮小などを行い、加工物に多点照射することで、１点ごと照射に比べて、加工点を複数化することにより、加工速度を高めるだけでなく、各点におけるＣＦＲＰ等の複合材料に与える熱的ダメージを極小にし、多点化された複数のビームを高速で回転・走査して、加工速度を高める方法を考案した。
【０００６】  すなわち、１０ピコ秒から１００ナノ秒の間のパルス幅の超短パルスレーザを０．１ＧＷ／ｃｍ２以上で２５ＧＷ／ｃｍ２以下の出力密度で物体に照射すると、レーザ光が物体の原子構造中の電子と瞬時に作用し、物体の表面を８０００℃以上に加熱し、物質の熱拡散時間よりもパルスの時間幅が短いので、熱の蓄積が表面に生じて、材料（物質）の照射面近傍でのみ熱が発生し、その熱により材料は加熱、溶融、蒸発が起こり、イオン化、プラズマ化に至る。この結果、ＣＦＲＰなどの複合材料に適用すると炭素繊維が高い切断品質でアブレーション加工できる。また、金属と非金属の複合材料に照射しても同様の効果が期待できる。
【０００７】  しかし、超短パルスの固体パルスレーザの平均出力はいまでも低く、加工速度に限界がある。また、従来の連続発振の大出力レーザによる加工ではＣＦＲＰの切断において、投入熱量が高く、熱の逃散速度が遅くて樹脂と強化繊維の剥離が生じるなど、切断品質に問題がある。そこで、上述の超短パルスの固体パルスレーザと連続発振の高輝度（１００ｋＷ／ｍｍ２以上）の固体レーザを加工速度２０ｍ／ｍｉｎ以上で切断する技術を特殊光学系を利用して加工する方法を考案した。すなわち、切断対象となる部材のトリミング加工ではコーナー部は走行速度が１ｍ／ｍｉｎ以下に低下するので、連続発振のレーザで２０ｍ／ｍｉｎ以上で加工速度で加工することが困難であるので、直線部など２０ｍ／ｍｉｎ以上の高速で切断できる部分を大出力（３００Ｗ以上）の高輝度固体レーザ（例えば、シングルモードファイバーレーザ）で切断し、コーナーなどの低速走行部を上記超短パルスの固体パルスレーザを用いて、低速でも高品質を確保して切断する方法を考案した。特に、繊維強化複合材料の板厚が５ｍｍ以上のなると、超短パルスレーザによる加工法では加工速度が非常におそく、工業的でないので、これらを併用することにより高能率のレーザ加工法および加工システムを提案したものである。
【０００８】  すなわち、図１に示すようなＤＯＥ８やビームスプリッター８で多点に分岐し、集光レンズ７で集光した固体パルスレーザ６をＤＯＥホルダ９ごとモーター１０で回転しつつ、連続発振の高輝度固体レーザ１が貫通する孔をもつ金属ミラー３の反射面５に照射し、ほぼ９０度ビームを曲げて、ワーク表面１２に照射する。このとき、連続発振の高輝度固体レーザ１のビームスポット（約３０μｍから１００μｍの径）１５の周辺１４に部分的に重ねるようにこの超短パルスレーザをリング状に照射する異種ビーム併用レーザ加工システムを提案するものである。
【０００９】  超短パルスレーザを集光光学系で集光し、ＤＯＥで４本や８本にビーム分岐した後、それぞれのビームスポット径を１０μｍ〜１００μｍの範囲に集光光学系で絞り、設置したＤＯＥまたはビームスプリッタのホルダ９をモーター１０などで高速回転し、分岐多点化したビームを回転しつつ連続発振の高輝度高出力の固体レーザ周辺に照射して加工する。この場合、３ｋＷまたは５ｋＷの大出力のシングルモードファイバーレーザを用いて厚板加工をしたときに、当然、熱影響部に繊維の剥離現像が生じるが、これをそのビームの外周部にリング状に高速回転する超短パルスの固体パルスレーザビームが高品質のレーザアブレーション加工により加工面の品質を向上させる仕組みのレーザ加工システムである。
【００１０】  請求項１の発明は、固体パルスレーザ（レーザＡ）装置から伝送されたレーザビームを回折光学素子（ＤＯＥ）またはビームスプリッターで複数に分岐し、集光レンズで集光した後、このレーザビームをＤＯＥまたはビームスプリッタのホルダごとに回転しつつ、別の種類の固体レーザ（レーザＢ）ビームが貫通する垂直孔をもつ金属ミラーの反射面（約４５度傾斜の底面）に照射し、全反射させてほぼ９０度ビームを曲げて、この金属ミラーの下部に設置したガスノズルを通し、レーザＢのビーム光軸に合わせ、ワーク表面に照射することで、別の光路から来た連続発振の高輝度固体レーザ（レーザＢ）と空間的にも時間的にも合成（重畳）することができる加工光学系およびこの加工光学系を用いたレーザ加工法である。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載の加工光学系のレーザＡは、パルス幅が１０ピコ秒以上で１００ナノ秒以下の範囲のＱ−スイッチＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ピコ秒固体レーザを含む固体パルスレーザであり、その波長は５３２ｎｍ〜１０８０ｎｍの範囲にあり、ＤＯＥで複数ビームに分岐した後、それぞれのビームスポット径を２０μｍ〜８０μｍの範囲に集光光学系で絞り、集光後の出力密度が１００ｋＷ／ｍｍ２以上となるようにし、このＤＯＥのレンズホルダをモーターなどで高速回転し、分岐多点化したビームを回転させ、３００Ｗ以上の連続発振の高出力固体レーザのレーザＢのビームスポットの周辺に一部重なる（合成した）ように照射するレーザ加工システムであり、この場合、レーザＡとレーザＢを入れ替えた加工システムも含む。
【００１２】  請求項３の発明は、請求項１および２のいずれかの１項に記載の加工光学系において、固体パルスレーザ（レーザＡ）の超短パルスレーザを０．１ＧＷ／ｃｍ２以上で２５ＧＷ／ｃｍ２以下の出力密度になるように集光レンズで絞って物体表面で約５０μｍから１００μｍ）となるように照射し、連続発振固体レーザ（レーザＢ）のビームスポット径（約３０μｍから８０μｍ）の周辺に部分的に重ねるようにこの固体パルスレーザ（レーザＡ）をリング状に照射する２種の異なる発振モードのレーザビームを併用するレーザ加工システムであり、固体パルスレーザ（レーザＡ）と連続発振高出力固体レーザ（レーザＢ）を被加工物の加工部位により使い分けるためにシーケンサーにより時間的に制御し、▲１▼固体パルスレーザのみでの加工、▲２▼固体パルスレーザによる加工および高輝度（１００ｋＷ／ｍｍ２以上）の連続発振高出力固体レーザを用いて、加工速度を２０ｍ／ｍｉｎ以上で加工する加工、および▲３▼高輝度（１００ｋＷ／ｍｍ２以上）の連続発振高出力固体レーザを用いて、加工速度を２０ｍ／ｍｉｎ以上で加工する加工と３つに使い分けることができることを特徴とする加工システムおよびレーザ加工法である。
【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２および３のいずれかの１項に記載の加工光学系および加工法において、ワーク表面でのビームスポットは中心部の静止ビームと外周部の回転ビームが部分的に合成されており、２つのレーザビーム（レーザＡとレーザＢ）の焦点距離の調整により、それぞれのビームの重なり面積の比が調整できる機構を持つレーザ加工システムに関するものである。
【００１４】請求項５の発明は、請求項１、２、３および４の１項に記載の加工光学系およびレーザ加工法を用いて繊維強化複合材料を切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合加工するレーザ加工方法に関するものである。
【００１５】請求項６の発明は、請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載の加工光学系およびレーザ加工法を用いて樹脂コートおよび金属コートした金属材料および表面処理部材の切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合するレーザ加工法に関するものである。
【００１６】請求項７の発明は、請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載の加工光学系およびレーザ加工法を用いてセラミック、宝石、ガラス、サファイヤ、ダイヤモンドなどの無機材料ならびに各種ポリマーを切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合するレーザ加工法に関するものである。
【００１７】請求項８の発明は、請求項１、２、３および４のいずれか１項に記載の加工光学系およびレーザ加工法を用いて、表面の上下でレーザ吸収率が異なる異種材料を切削、切断、穴あけ、溝加工、クリーニングおよび接合することを特徴とするレーザ加工法に関するものである。
【発明の効果】
【００１８】  従来は炭素繊維や強化ガラスなど繊維で強化された複合材料や表面を樹脂コーディングした金属部材の切削、切断、穴あけ、溝加工を高速度で高品質に行うことは非常に困難であったが、本発明の技術を用いれば、板厚２ｍｍのＣＦＲＰ複合材料を５ｍ／分で切断することも可能になったり、切断面の切断精度を向上したり、加工速度の向上により、加工コストが低くなり、結果的に、自動車産業や産業機械分野でも難切削材のレーザ加工が可能となる。また、加工環境が改善され、オペレータの安全衛生が確保される。
ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）のみならず、樹脂コート金属板も容易にレーザ加工できるなどの効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  第１実施形態を説明する説明図で、２種のレーザを分岐・回転する加工光学系の正面図を示す。
【図２】  第１実施形態を説明する説明図で、加工テーブル、ワークおよびレーザビームスポットの関係を示す平面図である。
【図３】  第１実施形態を説明する説明図で、２種類のレーザの発振時間とコーナー部でのシーケンス制御の関係を示す図である。
【図４】  第２実施形態を説明する説明図で、コーナー部を超短パルス固体レーザで、直線部を高輝度固体レーザで切断したＣＦＲＰ製バッテリーケースの写真を示す。
【図５】  第３実施形態を説明する説明図で、樹脂コートされた鋼板の加工状況を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】  実施例１では本発明の加工光学系を用いて、矩形のＣＦＲＰ複合材料１２をコーナー部をもつ切断線に沿ってレーザ切断する場合について図１〜３を用いて説明する。
図１に示す加工光学系は、超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）装置から伝送されたレーザビーム６を回折光学素子（ＤＯＥ）８またはビームスプリッター８で複数に分岐した後、集光レンズ７で集光し、ＤＯＥまたはビームスプリッタのホルダ９ごとにモータで拘束回転しつつ、別の種類の固体レーザ（レーザＢ）ビーム１が貫通する垂直孔４をもつ金属ミラー３の反射面（約４５度傾斜の底面）５に照射し、ほぼ９０度ビームを曲げて、この金属ミラーの下部に設置したガスノズル１１を通し、レーザＢ１のビーム光軸を合わせ、ワーク１２の表面に照射することで、別の光路から集光レンズ２で就航され金属ミラーの垂直孔を通して来た連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）１と空間的にも時間的にもワーク表面上で合成することができる加工光学系である。【００２２】  この加工光学系を用いると図２に示すように、ＣＦＲＰ複合材料の切断線１６の上を切断加工する時は、縦および横の直線部を切断する時は連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）のみで２０ｍ／ｍｉｎ以上の高速で加工テーブル１３を移動させ切断したり、板厚が厚い時は超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）を回転しつつ、連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）を併用して、繰返し切断する。しかし、コーナー部に近づけば、図３に示すように走行速度を落とすひつようがあり、この部分では連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）のレーザ出力を低下させ、逆に超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）の出力を上げて、固体パルスレーザのみで切断することにより、切断品質の確保を図ることができる。コーナー部を通過すれば、再び、連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）のレーザ出力を上げ、高速で切断する。品質の要求に応じて、回転した超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）ビームを利用する。
これらの時間変化を模式的に図３に示した。特に  厚板切断でレーザＢのレーザ出力を上げると、切断溝１７の周辺の樹脂が熱的ダメージを受けるので、このように超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）ビームを利用することで、品質の良い切断ができ、最終的な切断溝１８は切断面が高品質になる。
【実施例２】
【００２３】実施例２は、図４に示すＣＦＲＰ製バッテリーケースの例であり、コーナー部のみ超短パルスの固体パルスレーザで切断し、直線部部を高輝度固体レーザで２０ｍ／ｍｉｎの速度でレーザ切断した。この時の切断品質は炭素繊維のほぐれもなく良好であった。
【実施例３】
【００２４】  実施例３は  耐食性や耐薬品性の確保などから鋼板の表面に樹脂をコーディングした表面処理鋼板を本技術を用いてレーザ切断する場合である。図５に示すように、鋼板１９の表面に樹脂２０がコーティングされている。  樹脂は小入熱で容易に切断できるので、回転した超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）ビーム６を利用することで高品質の切断ができる。鋼板は２ｍｍ厚さ以上であるとｋＷ以上のレーザが必要であり、連続発振の高輝度高出力の固体レーザ（レーザＢ）１を用いると良好な品質の高速切断が可能となる。
レーザ切断のみならず、このような鋼板をＩ形突合せ溶接することも容易となる。なぜなら、回転している超短パルスの固体レーザ（レーザＡ）ビーム６が先行しているので、表面の樹脂層を鋼板の溶接前に除去してくれるので、通常のレーザ溶接のように溶接できる。アルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接にも応用でき、ポロシティのないレーザ溶接も可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】本発明は繊維強化複合材料や樹脂または金属コートした部材のレーザ加工（切断、穴あけ、接合、クリーニングなど）に関するもので、工業的応用分野も航空機部材のみならず、自動車、高速列車、船舶、建築、産業機械、航空宇宙機器、駐車施設、圧力容器などの部材として利用されるので、産業上の利用範囲は大きい。
【符号の説明】
【００２６】１：連続発振高輝度固体レーザ、２：集光レンズ１、３：光合成用金属ミラー、
４：ビーム貫通孔、５：反射面、６  固体パルスレーザ、７：集光レンズ２、
８：ＤＯＥ（回折光学素子）またはビームスプリッタ、９：ＤＯＥホルダ、
１０：回転機構（モータ）、１１：ガスノズル、１２：ワーク、
１３：加工テーブル、１４：回転ビームスポット、１５：静止ビームスポット
１６：切断線、１７：静止ビームによる切断溝、１８：回転ビームによる切断溝
１９：鋼板  ２０：樹脂または金属コート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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