(57)【要約】  ファイバーレーザー加工工作物は、複数の離間された貫通する通路を定める不連続の表面を有する本体部で構成され、その通路の各々は、改鋳層または１つもしくは複数の微小亀裂またはそれらの組み合わせを含む表面特性を有する周囲層によって画定される。通路は、パルスによる方法で作動すると共に、全体の通路あたりで単一のパルスか、または、通路あたりで一連のパルスかのいずれかを出力するように構成された高出力Ｙｂファイバーレーザーによって提供される。Ｙｂファイバーレーザーは、改鋳層および微小亀裂の各々が、形成される場合に、航空宇宙業界におけるそれぞれの基準より小さくなるように構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の離間された貫通する通路を定める不連続の本体部を含み、
通路の各々が、改鋳層と１つまたは複数の微小亀裂とを含む表面特性を有する周囲層によって画定され、
形成される場合、前記改鋳層の深さと前記微小亀裂の幅とが、航空宇宙業界におけるそれぞれの基準より各々小さいファイバーレーザー加工工作物。
【請求項２】
改鋳層の厚さに関する前記業界基準が０．００５インチであり、微小亀裂の幅に関する前記業界基準が０．００１５インチである、請求項１に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項３】
前記改鋳層の厚さが約０．００１５インチと約０．００２５インチとの間で変化し、前記微小亀裂の幅が約０．０００２インチと約０．００１インチとの間で変化する、請求項１に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項４】
前記本体部が、アルミニウム、セラミックス、金属セラミックス、ニッケル合金、ステンレス鋼、チタニウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される材料から作られる、請求項１に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項５】
前記本体部は、タービン翼、ノズル、案内翼、燃焼室、および再燃焼装置から成る群から選択される構成を有する、請求項１に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項６】
前記離間された通路は、それぞれ実質的に均一な直径およびテーパーを有し、前記周囲層は、各々、スパッタがなく、不規則性のない清浄で実質的に均一な出口と入口とを有する、請求項１に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項７】
前記離間された通路は、ｘ未満の標準偏差を有する実質的に均一な開口を有する、請求項６に記載のファイバーレーザー加工工作物。
【請求項８】
工作物および単一モード高出力ファイバーレーザーを、経路に沿って複数の所定の位置の間で互いに対して制御可能に移動するステップと、
前記位置の各々において前記ファイバーレーザーを周期的に放出するステップであって、それによって、前記工作物の複数の貫通する離間された通路を穿孔するように、前記位置に投射される少なくとも一回のパルスを出力し、前記少なくとも一回のパルスは、改鋳層が、通路を定める周囲部に形成される場合、航空宇宙業界に関する基準より小さい厚さを有し、かつ、１つまたは複数の微小亀裂が、前記改鋳層に形成される場合、航空宇宙業界に関する基準より小さい幅を有するように選択された光学的特性を有するステップと
を含む、工作部を穿孔する方法。
【請求項９】
前記ファイバーレーザーを周期的に放出する前記ステップは、各位置あたりで一回のパルスだけを出力することを含み、前記一回のパルスは、通路全体を穿孔するように形成および構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
各位置での一回のパルスは、約１０ミリ秒のパルス幅と、方形の形と、６ｋＷと約２０ｋＷとの間で変化するピーク出力とを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ファイバーレーザーを周期的に放出する前記ステップは、各位置あたりで、約２５Ｈｚと約５０Ｈｚとの間で変化する繰返し速度で、複数回のパルスを出力することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記パルスを出力することは、各々が０．５から約３ミリ秒の間のパルス幅を有する均一な方形パルスを構成することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記均一なパルスを出力することは、Ｍ２値と、焦点位置と、スポットサイズと、約６ｋＷと約２０ｋＷとの間の範囲のピーク出力とを含む実質的に均一なパラメータを有する基本モードで実質的に起こる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
厚さに関する前記基準は約０．００１５インチであり、幅に関する前記基準は約０．０００５インチである、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
本体部の選択された位置に複数の個別のパルスを放射するように作動し、複数の貫通する実質的に均一な離間された通路をそれぞれの位置に提供するように構成された高出力Ｙｂファイバーレーザーを含み、
前記通路は周囲部によって各々定められ、前記パルスは、改鋳層が、前記周囲部に形成される場合、航空宇宙業界に関する基準より小さい厚さを有し、かつ、１つまたは複数の微小亀裂が、前記改鋳層に形成される場合、航空宇宙業界に関する基準より小さい幅を有するように選択されたパラメータを各々有する、工作物の本体部を穿孔するためのレーザーシステム。
【請求項１６】
改鋳層の厚さに関する前記基準が０．００５インチであり、微小亀裂の幅に関する前記基準が０．００１５インチである、請求項１５に記載のレーザーシステム。
【請求項１７】
前記ファイバーレーザーは、単一の個別のパルスが通路全体を穿孔するだけのパラメータを有するように構成される、請求項１５に記載のレーザーシステム。
【請求項１８】
前記単一の個別のパルスは、方形の形と、少なくとも１０ミリ秒のパルス幅と、少なくとも．．．のピーク出力とを含むパラメータを有し、
前記パラメータは、前記通路のそれぞれの前記周囲部が、実質的に均一な角度でテーパー状とされ、実質的に均一な直径を有し、スパッタがなく、かつ、不規則性のない清浄で実質的に均一な出口と入口とを有するように選択される、請求項１７に記載のレーザーシステム。
【請求項１９】
前記ファイバーレーザーは、単一の通路に対して一連の前記個別のパルスを放射するように構成され、
前記パルスは、方形の形と、約０．５から約３ミリ秒の間で変化するパルス幅とを含む、実質的に均一なパラメータをそれぞれ有し、
前記パラメータは、前記通路のそれぞれの前記周囲部が、実質的に均一な角度でテーパー状とされ、実質的に均一な直径を有し、スパッタがなく、かつ、不規則性のない清浄で実質的に均一な出口と入口とを有するように選択される、請求項１５に記載のレーザーシステム。
【請求項２０】
前記ファイバーレーザーは、約２５から約５０Ｈｚの間の繰返し速度で、かつ、約６ｋＷと約２０ｋＷとの間で変化するピーク出力で、前記個別のパルスを出力するように作動する、請求項１５に記載のレーザーシステム。
【請求項２１】
前記高出力単一モードＹｂファイバーレーザーは、互いと光学的に連結されると共に、実質的に均一なＭ２値と、実質的に均一な焦点位置およびスポットサイズと、約６ｋＷと約２０ｋＷとの間の範囲の実質的に均一なピーク出力とを有するＹｂをドープした発振器の出力放射を各々が有する複数のモジュールを含んで構成される、請求項１５に記載のレーザーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、航空宇宙エンジン材料を加工するために使用される高出力ファイバーレーザー装置に関する。詳細には、本開示は、航空宇宙材料に孔／通路を穿孔するための高出力パルスファイバーレーザーシステムと、高出力パルスファイバーレーザーを用いて実質的に均一な孔を効率的に繰り返し穿孔する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
穿孔を含むレーザー加工は、液相状態の間に蒸発または除去されない基材が再凝固して改鋳層となる溶解工程である。従来のレーザー穿孔工程の場合、改鋳層は、通常、穿孔された孔の側壁において再凝固融解材料から形成される。改鋳層は、穿孔された孔／通路を冷却剤が通過する場合に、特に望ましくない。業界基準は、約０．００５インチ以下の厚さとなる改鋳層を要求している。しかし、この薄さの改鋳層であっても非常に望ましくないとされている。
【０００３】
加工される金属が素早く凝固すると、母材内へとしばしば延び入る微小亀裂をもたらす。業界において許容可能な微小亀裂の幅は、約０．００１６インチである。しかしながら、その許容可能な幅が非常に小さいため、このような微小亀裂は部品寿命を縮める傾向がある。
【０００４】
航空宇宙ガスタービンは、タービン翼、ノズル、案内翼、燃焼室、および再燃焼装置を冷却するために、多数の小径孔（１ｍｍ未満）を必要とする。何千もの孔がこれらの構成部品の表面に導入され、タービンが運転されるとき、膜状の冷却空気を構成部品上に流すことができる。膜冷却は、構成部品の寿命を延ばすと共に、さらなる性能をエンジンから引き出すことができる。典型的な現代のエンジンは、１００，０００個のこのような孔／通路を有することがある。高ピーク出力パルスＮｄ−ＹＡＧレーザーによってこれらの冷却孔を穿孔することは、改鋳および微小亀裂の問題が大部分未解決なままであるが、現在では非常に定着している。
【０００５】
レーザー技術の通常の当業者には既知であるように、すべての種類のレーザーは、航空宇宙部品に複数の孔を設けることなどの特定の目的との関連において、利点および欠点がある。Ｎｄ−ＹＡＧレーザーについて具体的に言うと、利点には、数ある中で、１μｍの波長範囲の放射の部品への優れた結合、大きなパルスエネルギー、および高いピーク出力が含まれる。
【０００６】
しかしながら、単一モード（「ＳＭ」）Ｎｄ−ＹＡＧレーザーは、その性能変化のため、航空宇宙業界で効率的に常に使用できるとは限らない制約があることも知られている。例えば、典型的に用いられるガウスビームが小さい半径の半球形状の断面を有するため、レーザービームを横断しての出力分布が常に一様であるとは限らない。さらに、パルス幅が変動する可能性がある。同様に問題なのは、それぞれの後に続くパルスとのピーク間の出力を制御することの難しさである。したがって、穿孔された孔は、典型的な改鋳層および微小亀裂に加えて、相違する真円度や相違する整合性を有する可能性があり、そのため、業界が求める所望の品質のものとなっていない可能性がある。
【０００７】
さらなる制約は、小さな繰返し速度とパルスあたりの高いピーク出力とを目指して典型的には設計される閃光灯および出力供給源における制約のため、比較的小さいパルス周波数に関連する可能性がある。一般的な決まりとして、繰返し速度を増加しようとすると、パルスあたりの最高出力の急激な低下を招いてしまう。より高い出力およびより大きな繰返し速度に対する現在の要求では、現在用いられているＮｄ−ＹＡＧレーザーはそれらの要求を満たすことができない。
【０００８】
さらに、従来のＮｄ−ＹＡＧレーザーは、レーザー技術の通常の当業者には既知であるように、密封されたウォータージャケットにおいてＯリングでシールされた直接冷却される結晶ロッドを典型的には必要とする複雑な空洞構造を有している。Ｎｄ：ＹＡＧロッドの熱歪みを矯正するために必要とされる多くの追加の空洞の光学要素がある。これらのすべての要素は、適切に維持しなければならず、複雑な制御手段を必要とし、そうでない場合、空洞の内側および外側の熱的不安定性が、ビーム出力特性に顕著な違いをもたらし、著しく異なる改鋳厚さの通路の穿孔と、それによる均一性の悪化とを引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、平均的な改鋳層が、仮に成形される場合、業界基準より実質的に薄くなるように複数の均一な通路が設けられた、レーザー加工された工作物に対する必要性が存在する。
【００１０】
別の必要性は、構成部品における基材の亀裂の深さ度合いが業界基準より小さくなるように複数の均一な通路が設けられた、レーザー加工された工作物に対して存在する。別の必要性は、工作物にレーザー穿孔された複数の均一な通路が、最小の改鋳層で形成された周囲部と、業界で制定された基準よりそれぞれが小さい度合いである微小亀裂とをそれぞれ有するように、構成されるファイバーレーザーシステムに対して存在する。
【００１１】
別の必要性は、改鋳層の度合いと基材の微小亀裂の度合いとが、それぞれの通路の周囲部に形成される場合、それぞれの業界基準よりも実質的に小さくなるように、工作物に複数の通路をレーザー穿孔する方法に対して存在する。
【００１２】
別の必要性は、通路直径のうちの直径の均一性が、好ましくはｘｘｘ標準偏差未満で、それぞれの業界基準よりも実質的に小さくなるように、工作物に複数の通路をレーザー穿孔する方法に対して存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の必要性および他の必要性は、本発明によって提供される教示によって満たされる。具体的には、本開示は、工作物と、工作物をレーザー加工するための方法と、その方法を実施するための装置とを教示する。工作物の本体部に、航空宇宙業界における現在のＮｄ：ＹＡＧ技術によって提供されるものよりも優れた品質を有する複数の実質的に均一な通路がもたらされるように、装置は構成され、方法は実施される。
【００１４】
本開示の一態様によれば、レーザー加工された工作物は、複数の穿孔された通路を定める不連続の本体部を含む。穿孔された通路の壁は、改鋳層が、仮に形成される場合、現在の業界基準である約０．００５インチより実質的に小さい厚さを有するように、各々構成される。再凝固した改鋳層の微小亀裂は、現在のところ業界基準である０．００１５インチより小さい幅を有する。
【００１５】
本開示の別の態様によれば、高出力単一モードＹｂファイバーパルスレーザーが、工作物の本体部を加工するために利用される。Ｙｂファイバーパルスレーザーは、複数の貫通する通路を穿孔するために、本体部をレーザー加工するように構成され、各々の通路の壁は、約０．００５インチの現在の業界基準より実質的に小さい改鋳層を、約０．００１５インチの現在の業界基準より少なくとも約５０％小さい深さを有する少なくとも１つの微小亀裂が改鋳層にある状態で、有し得る。
【００１６】
本開示のさらに別の態様によれば、工作物をレーザー穿孔するための方法は、高出力単一モードＹｂファイバーパルスレーザーが、２５Ｈｚを超えるパルス繰返し速度で、少なくとも１０ｋＷの平均出力において、１０ｋＷを超えるピーク出力でパルスを放射して作動するようになっている。この方法は、さらに、Ｙｂファイバーパルスレーザーに、実質的に基本モードにおいて、フラットトップパルスを均一な高パルス間速度で放射させることができる。これは、数ある中で、実質的に均一な小さいＭ２値と実質的に均一なピーク出力とを含む、そのように選択されたパラメータによって、複数の均一な通路が、現在利用可能なＮｄ−ＹＡＧレーザーによって製作される通路の品質よりも優れた品質のものであるということで特徴づけられる。
【００１７】
開示した装置、方法、および製品の上記の特徴および利点と他の特徴および利点とは、以下の図面が添付された具体的な説明からより容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】開示したファイバーレーザーシステムの線図である。
【図２】開示した方法と、開示した方法を実施する開示した装置とにより提供された複数の通路を有する工作物の図である。
【図３】開示した装置および方法によって放射された異なる構成のパルスで得られた微小亀裂を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図４】開示した装置および方法によって放射された異なる構成のパルスで得られた微小亀裂を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図５】開示した装置および方法によって放射された異なる構成のパルスで得られた微小亀裂を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図６】開示した装置および方法によって放射された異なる構成のパルスで得られた微小亀裂を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図７】開示した装置および方法によって放射された異なる構成のパルスで得られた微小亀裂を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図８】図３〜図７に例示した結果をまとめており、これらの結果を業界基準と比較したグラフである。
【図９】図１のファイバーレーザーシステムの異なる運転条件において生成された改鋳層を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図１０】図１のファイバーレーザーシステムの異なる運転条件において生成された改鋳層を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図１１】図１のファイバーレーザーシステムの異なる運転条件において生成された改鋳層を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図１２】図１のファイバーレーザーシステムの異なる運転条件において生成された改鋳層を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図１３】図１のファイバーレーザーシステムの異なる運転条件において生成された改鋳層を例示するコンピュータ生成されたショットである。
【図１４】図９〜図１３に示した結果をそれぞれ示し、業界基準と比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、添付の図面に例示された本発明のいくつかの実施形態を詳細に参照する。可能な限り、同一または同様の参照符号が、同一または同様の部品またはステップを参照するために、図面および説明で用いられる。ある図面は簡略化された形態であり、正確な縮尺となっていない。「連結（ｃｏｕｐｌｅ）」という言葉および同様の用語は、直接的な連結および直の連結を必ずしも意味しておらず、介在する要素または器具を介した接続も含んでいる。
【００２０】
図１は、高出力ファイバーレーザー１２と、レーザー出力ビームをレーザーヘッド１６へと案内するビーム案内光学部を典型的には有するビーム伝送システム１４とを含むファイバーレーザー穿孔システム１０を例示している。ビーム伝送システム１４は、工作物１８の所望の位置にビームを焦点として合わせるように作動し、典型的には、１２までの自由度を有することで、ヘッドと工作物との互いに対する都合のよい変位を、所定の経路に沿って、（Ｚ住所）のＹ社から入手可能なＸ製品によって提供されるように穿孔されるそれぞれの通路に対応する複数の位置にわたって可能にする。
【００２１】
ファイバーレーザー１２は、約５００Ｗ以上で出力するように作動するイッテルビウム（「Ｙｂ」）発振器を各々が含んだ複数の個別のレーザーモジュールを含んでいる。この構成は、レーザー技術の通常の当業者には既知である主発振器および出力増幅器（「ＭＯＰＡ」）の構成を用いることで変更できる。好ましくは、レーザーは、ＩＰＧ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｏｘｆｏｒｄ、ＭＡから入手可能なモデルＹＬＲｘｘｘｘである。
【００２２】
モジュールの累積的出力であるシステムライトは、約１０ｋＷと約２０ｋＷ以上との間の範囲の十数ｋＷレベルに容易に到達できる。Ｙｂファイバーレーザー１２は、約２５Ｈｚと約５０Ｈｚとの間の繰返し速度において、低マルチモード（「ＭＭ」）放射で、約１０７０ｎｍの波長において、方形の形のパルスを放射するように構成されている。システムライトは、約３から約５までの範囲の安定した低いビームパラメータ積（「ＢＰＰ」）と、おおよそ約１０のＭ２値とを有している。
【００２３】
図２を参照すると、上記の開示した範囲内のＹｂファイバーレーザー１２の具体的なパラメータは、穿孔された通路２０のすべてが、清浄で、表面のスパッタがなく、実質的に均一な直径、テーパー、通路入口、および清浄な通路出口を有するように、選択される。言い換えると、パルスは、安定した均一のパルス間速度、均一な大きさまたはピークの出力、および、均一な方形のパルス形状を有し、それらすべてが実質的に均一な通路の形成へと導く。
【００２４】
図２は、ｚの標準偏差で、上面においてｘの長軸と直径の短軸とを有する長円形の通路を含んだ工作物１８を表している。表面の領域は、Ａｏｖａｌに等しい長円によって除去されている。
【００２５】
航空宇宙業界を含む多くの業界によって必要とされる前述の結果は、アルミニウムと、セラミックスと、金属セラミックスと、ニッケルと、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）派生品、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６２５およびＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８を含むＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）派生品、Ｍａｒ−Ｍ派生品、単結晶、炭素鋼、ステンレス鋼、チタニウム、および／または、Ｗａｓｐａｌｌｏｙ（登録商標）派生品、および、様々な酸化物を含むがそれらに限定されることのないニッケル合金と、合金と、これらの組み合わせとから作られる工作物１８を加工する上記で開示したレーザーシステムによって、達成されている。
【００２６】
図３〜図７を参照すると、図１の開示したシステム１０の重要性は、以下のものに限定されることはないが、タービン翼、ノズル、案内翼、燃焼室、再燃焼装置、および、他のものとして構成され得る工作物１８における改鋳層および微小亀裂の形成および寸法を含む実験的な結果から、容易に明らかとなる。以下のパラメータは、図３〜図６のそれぞれに示す実験のすべてに共通しており、レーザーシステム１０が、１５の方形パルスを、２５Ｈｚの繰返し速度において、各パルスあたり１５ｋＷのピーク出力で出力することを含んでいる。異なるパルスであるにも拘わらず、以下に開示するように、通路を穿孔するために必要な平均時間は約６秒間である。材料は何であるか。
【００２７】
図３および図８を具体的に参照すると、システム１０は、前述の列記したパラメータで構成され、微小亀裂２４を工作物１８の通路２０の壁に生成する。この実験におけるパルス幅は約０．５ミリ秒である。図８において１として示したこの実験は、微小亀裂２４が約０．０００４インチの幅を有する結果となる。
【００２８】
図４および図８を具体的に参照すると、システム１０は、１ミリ秒のパルス幅を各々が有するパルスを出力するように作動する。図８において参照符号２によって示されるように、微小亀裂２４は約０．０００６インチの幅で生成される。
【００２９】
図５は、約２ミリ秒のパルス幅の結果を示している。この実験の結果は、図８において符号３によって参照され、約０．００１インチの微小亀裂２４の幅を含んでいる。
【００３０】
図６は、各々が約３ミリ秒のパルス幅の方形パルスを放射するように作動するレーザーシステム１０で工作物１８を穿孔することによって生成された結果を示している。この実験は、図８において参照符号４に対応しており、結果は約０．０００８インチの幅である。
【００３１】
図７は、前の４つの実験といくらか異なるパラメータで形成された微小亀裂２４を示している。具体的には、一連のパルスの代わりに、システム１０は、Ｎｄ−ＹＡＧレーザーでは利用不可能な、単一の１０ミリ秒のパルスを放出する。図８から分かるように、参照符号５における０．０００２インチの幅という結果は、実験１における０．５ミリ秒の最も短いパルス幅の場合と、実質的に同じである。しかしながら、以前のすべての設定と対照的に、この実験における通路あたりの穿孔時間は、以前の実験で必要とされた０．６ミリ秒より実質的に短い約０．０５ミリ秒である。
【００３２】
図８は、本開示のシステムを使用する利点をはっきりと示している。参照符号６に示された約０．０１４インチの航空宇宙基準と比較して、開示したファイバーレーザーシステム１０によって実験３で得られた最悪の結果でさえ、その基準より相当に優れている。
【００３３】
ここで図９〜図１４を参照すると、図３〜図８を参照して開示された同じパラメータで構成されたレーザーシステム１０は、航空宇宙業界の基準と比較して実質的に改善された改鋳層の厚さも示している。
【００３４】
具体的には、０．５ミリ秒、１．０ミリ秒、２．０ミリ秒、３．０ミリ秒のパルス幅、および、１０ミリ秒のパルス幅の単一のパルスにそれぞれ対応する同じ５つの実験が行われ、それぞれの図９〜図１３で明確に分かる改鋳層２６をもたらした。図１４は、それぞれが符号１、２、３、４、および５によって参照される５つの実験の結果と、業界基準である参照符号６とを示している。
【００３５】
図１４から分かるように、それぞれが０．５ミリ秒、１．０ミリ秒、および２．０ミリ秒のパルス幅の最初の３つの実験は、約０．００１８インチ、約０．００２２インチ、および約０．００２５インチの厚さの改鋳層をそれぞれ生成した。３．０ミリ秒のパルス幅の第４の設定は、改鋳層が約０．００２２インチの厚さを有する結果となった。それぞれの結果を生成した上記の実験のすべては、右端のコラム６に対応する約０．００５インチの基準の厚さよりも小さい厚さの改鋳層である。
【００３６】
単一の１０ミリ秒のパルス幅を有する符号５の最後の実験は、多くの点において利点があることを再び示し、最も短いパルス幅である実験１と実質的に同じ結果である０．００１８インチを有している。
【００３７】
すべての結果は、認証された冶金実験室で得られ、本開示の高出力ＭＭ  Ｙｂファイバーレーザーの構成および使用に関連している。添付の図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態のうちの少なくとも１つにおいて説明したが、本発明がこれらの正確な実施形態に限定されないこと、および、様々な改良および変形が、本明細書で開示した航空宇宙材料のレーザー穿孔のための工作物、方法、およびシステムで行うことができることは、当業者には明らかであろう。すぐに利用可能であるより高い出力、様々なパルス幅、ショット数、および、おそらくは変形されたパルス形状があれば、結果はより心強いものであり得ると考えられている。したがって、本開示は、本開示の改良および変形が添付の特許請求の範囲内にあるならば、それら改良および変形を網羅することが意図されている。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ファイバーレーザー穿孔システム
１２  高出力ファイバーレーザー
１２  Ｙｂファイバーレーザー
１４  ビーム伝送システム
１６  レーザーヘッド
１８  工作物
２０  通路
２４  微小亀裂
２６  改鋳層
【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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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015511889.tif 000013
【図１３】
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【図８】
2015511889.tif 000015
【図１４】
2015511889.tif 000016
【国際調査報告】
2015511889.tif 000017
2015511889.tif 000018
2015511889.tif 000019