激光加工部件的制造方法和激光加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及激光加工部件的制造方法和激光加工方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于制造工序的高效率化、制造部件的高品质化、高精度化的要求变高， 促进了激光加工的利用。例如，在在发电用满轮机部件、用于印刷配线基板的层间连接的孔 加工等中利用。然而，在用激光进行加工的情况下，存在加工时所产生的瓣射物、渣淳等附 着于表面等课题。
[0003] 因此，近年来，公开了在对象物的表面涂布掩蔽剂而进行激光孔加工的方法，W抑 制在发电用满轮机部件的孔加工时对表面的附着。
[0004] 例如，专利文献1公开了如下方法：将由金属粉末和二氧化娃的糊构成的掩蔽剂 涂布于金属表面，利用激光进行孔加工后，去除掩蔽剂的方法。在本方法中，通过用掩蔽剂 保护表面而得到清洁的加工部的表面。
[0005] 此外，专利文献2公开了如下方法：一边在照射部分的附近吸引去除激光加工中 生成的分解物，一边进行加工的方法。在本方法中，在瓣射物、渣淳等分解物附着于表面之 前，通过吸引而得到清洁的加工部的表面。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利第4913297号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2012-121073号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 对于上述W往的方法例如专利文献1的方法而言，由于掩蔽剂为陶瓷涂层，因此 除去时需要进行喷砂化last)等处理。
[0012] 此外，对于专利文献2的方法而言，装置规模变大或者与该装置的干扰有可能成 为问题。此外，在激光孔加工时，有时会与激光同轴喷射气体，在该情况下，可能会使吸引效 果减弱，从而无法得到清洁的加工部表面。
[0013] 因此，本发明的目的在于，通过简单的激光加工，得到清洁的加工部表面。
[0014] 解决课题的方法
[0015] 为了实现上述目的，本发明的激光加工部件的制造方法的特征在于，具备在部件 的表面形成保护层的保护工序和对上述保护层照射激光来加工上述部件的加工工序，上述 保护层为包含P的氧化物玻璃，在上述加工工序后，具备用液体溶解上述保护层的去除工 序。
[0016] 此外，具备在部件的表面形成保护层的保护工序和对上述保护层照射激光来加工 上述部件的加工工序的激光加工方法的特征在于，上述保护层为包含P的氧化物玻璃，在 上述加工工序后，具备用液体溶解上述保护层的去除工序。
[0017] 发明效果
[0018] 根据本发明，可通过简单的激光加工得到清洁的加工部表面。
【附图说明】
[0019]图1是氧化物玻璃的由差示热分析得到的DTA曲线的1个例子。
[0020] 图2是附有隔热涂层的Ni基合金的孔加工的工序图。
[0021] 图3是印刷配线基板的孔加工的工序图。
[0022] 图4是不诱钢的切断加工的工序图。
[0023] 图5是不诱钢的烙接加工的工序图。
【具体实施方式】
[0024] 在本发明中，使用激光进行部件的表面加工时，在部件的表面设置包含P的氧化 物玻璃的保护层，从其上进行激光加工。激光加工后，通过液体洗涂来去除保护层。液体是 水、将水作为主溶剂的水溶液。
[0025] 对于W溶于水为特征的氧化物，可W举出包含P(憐）的P205、P204。在运些氧化物 中，基本上不包含化（铅）和Bi(祕）。在Ro服指令（2006年7月1日施行）中，运些物 质被指定为禁止物质，基本上不包含是指，不W指定值W上的范围含有RoHS指令中的禁止 物质。通过向包含P的氧化物加入V、化、Li、化、K、Ba、化、B，可调整水溶性、玻璃化转变溫 度。
[0026] 为了使氧化物的水溶性提高，可加入V、碱金属化i、K、化等）、碱±类金属度aXa 等）。但，在氧化物中包含V的情况下，如果过度添加碱金属、碱±类金属，则反而会使耐水 性过于提高，因此碱金属为1Omo1 %W下、碱上类金属为5mo1 %W下即可。
[0027] 另一方面，如果耐水性提高，则会变得不易吸湿，因此作业性提高。化、B具有使耐 水性提高的效果，因此从作业性的观点考虑，可适当加入。此外，通过加入化，激光吸收性提 高。在加工激光吸收率低的对象物的情况下，加工效率提高，因此有效。
[0028]此外，包含V的氧化物的激光吸收性优异，因此在对激光吸收率低的化（铜）、 A1 (侣）等进行加工的情况下，可通过在表面进行涂布来使激光吸收率增加，从而改善加工 效率。此外，运些氧化物容易溶于水，因此激光加工后，能够与加工时生成的瓣射物、渣淳等 一同冲洗。即使是不包含V的氧化物，也可吸收10ym左右的波长的激光，因此通过适当选 择激光的波长，能够得到良好的加工品质。
[0029] 在将P作为主成分的情况下，氧化物的有效的组成范围（氧化物换算）优选P2〇e为 40~70mol%、胞2〇为25~50mol%。如果包含5~lOmol%的B203,则玻璃化转变点变低，容 易形成保护层，因此进一步优选。在包含P且包含V、并将V作为主成分的情况下，优选P2〇e 为 5 ~50mol%、V2O5为 50 ~95mol%，并且P205+V205>68mol%。如果P205+V205> 90mol%， 则水溶性进一步变好。
[0030] 此外，对于上述氧化物，可通过混合金属、陶瓷粒子而使氧化物的耐热性提高。由 于加工后粉末粒子与上述氧化物一同被去除，因此金属和陶瓷均可，但如果考虑附着残留 的可能性，优选与加工对象物为相同组成。例如，在加工Ni基超合金的情况下，可通过将相 同组成的金属粒子与上述氧化物混合来赋予氧化物耐热性。此外，在加工化的情况下，可 通过将化粒子与上述氧化物混合来赋予氧化物耐热性。
[0031] 上述氧化物可通过使用溶剂和粘合剂而糊化后使用。可通过将糊涂覆于试样表面 并使其干燥来形成与试样表面粘接的氧化物玻璃层。此外，可利用喷锻、冷喷涂等在表面形 成氧化物玻璃层。利用任何方法形成氧化物玻璃层均不会影响水溶性、激光吸收性。
[0032] 实施例1
[0033] 在本实施例中，制作表1所示的组成的氧化物玻璃，并评价水溶性（洗涂性）和 玻璃化转变溫度。关于上述氧化物的制作，使用V205、P2〇5、化2〇、化2〇3、Li2〇、K20、BaO、化0、 B203试剂，W合计200邑的方式w规定量进行配合，并将其混合放入销相蜗，利用电炉W5~ 10°C/分钟的升溫速度加热至900~950°C而烙融。为了在该溫度下变得均匀，在揽拌的同 时保持1~2小时。之后，取出相蜗，诱注至预先加热至150°C左右的不诱钢板上。将诱注 至不诱钢板上的氧化物粉碎成平均粒径值J小于20ym。W5°C/分钟的升溫速度对该氧 化物进行差示热分析值TA)至550°C，从而测定转变点（Tg)、屈服点（Mg)、软化点CU和结 晶化溫度灯。。）。予W说明的是，作为标准样品，使用氧化侣（Al2〇3)粉末。
[0034] 图1中示出氧化物玻璃的代表性的DTA曲线。如图1所示，将Tg设为第一吸热峰 的开始溫度、Mg设为该峰溫度、设为第二吸热峰溫度、T设为由结晶化引起的显著的发 热峰的开始溫度。本实施例的氧化物玻璃的Tg为277 °C。
[0035] 通过在水中浸溃化来评价氧化物玻璃的洗涂性。关于评价样品，利用喷磨机将氧 化物粉碎至平均粒径值J达到2ymW下，向该氧化物粉末加入溶解有4%树脂粘合剂的 溶剂并混合，从而制作印刷用糊。在此，树脂粘合剂使用乙基纤维素，溶剂使用二乙二醇下 酸醋酸醋度utylCarbitolAcetate)。将该糊涂布于由陶瓷形成的附有隔热涂层的Ni基 合金，在150°C下干燥，在500°C-700°C程度保持10分钟而进行烧成。
[0036] 对于可将氧化物玻璃良好溶解并去除的情况，评价为"◎"，对于可溶解的情况，评 价为"0"，对于不怎么溶解的情况，评价为"A"，对于无法溶解的情况，评价为"X"。在氧 化物No. 1~38的实施例中，水溶性优异，可容易地从试片去除。
[0037][表1]
[0038]
[00測 实施例2
[0040] 使用实施例1中制作的氧化物玻璃糊，实施附有陶瓷隔热涂层的Ni基合金的孔加 工。关于氧化物玻璃组成，将V205设为7〇m〇l%、P2〇日设为3〇mol% (实施例的No. 4)。将 氧化物玻璃糊涂布于陶瓷隔热涂层，在加热至150°C的加热板上干燥10分钟。干燥后，利用 激光实施孔加工。使用的激光为光纤激光。将孔径设为4 0.8mm和4 1.4mm，将孔角度设 为90。和45。。气体使用Ar气，气压设为0.5MPa。图2表示激光孔加工的工序图。1表 示Ni基合金、2表示基底层、3表示隔热涂层（陶瓷层）、4表示氧化物玻璃层、5表示激光、 6表示加工残渣（瓣射物）、7表示孔加工部。
[0041] 加工后的表面附着有Ni基合金金属成分和推测的瓣射物。将加工后的试片浸溃 于水，与氧化物玻璃一同去除了瓣射物。对于水洗涂后的试片，未能用肉眼确认氧化物玻 璃，几乎被去除。与没有氧化物玻璃层的情况相比，外观上没有瓣射物、渣淳的附着，得到表 面清洁优异的孔加工部件。
[0042] 使用高频电感禪合等离子体发射光谱分析装置对激光加工部附近进行分析，结果 检测出V。由于陶瓷层、Ni基合金中未包含V成分，因此认为其为氧化物玻璃的残渣。由于 陶瓷层通过喷锻附于Ni基合金，因此认为表面有细小的凹凸，氧化物玻璃侵入了该凹凸。 此外，确认到即使在陶瓷隔热涂层的表面残留V成分，也不会使隔热性能发生变化。
[0043] 在本实施例