− 43 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレスキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレス［応用分野］［応用分野］産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 先進レーザープロセスグループ 主任研究員［応用分野］［応用分野］北九州市立大学 国際環境工学部機械システム工学科 准教授AF-2016207一般研究開発助成AF-2016208一般研究開発助成レーザー加工，表面修飾，医療用部材，インプラントフェムト秒レーザー，セラミックス，周期構造，表面修飾，機械強度kakehata-masayuki@aist.go.jp微細形状測定，小径穴測定，光ファイバ加工CO2レーザ，微細形状測定，光ファイバmurakami@kitakyu-u.ac.jp欠端 雅之村上 洋フェムト秒レーザーによる表面修飾を施した CO2レーザを用いた微細三次元形状測定機用 医療用ジルコニアセラミックスの機械特性評価極小径光ファイバスタイラス加工技術の開発イットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶体（3Y-TZP)は優れた機械的特性を有しインプラント材料として用いられる。これまで3Y-TZPに対しフェムト秒(fs)レーザー照射により誘起される表面微細周期構造を見出し、医療用インプラントの表面修飾への応用を試みている。凹凸による表面積の増大、物理的アンカー効果、細胞レベルの活性の向上が期待される。しかしセラミックスは衝撃に弱く、表面のクラックや内部の空孔により強度低下が生じるため、実用化には強度や耐久性を検証する必要がある。本報告では，Yb系のfsレーザーの基本波と高調波で表面周期構造を形成した試験片を作製し、外科用ジルコニアインプラントの規格ISO13356:2015の、4点曲げ試験、繰り返し疲労試験、水熱劣化処理の試験を実施した。高圧力下での熱処理（HIP）を施した試験片に表面修飾したものは、調べた条件をすべて満たすことを確認できた。近年，微細金型，各種ノズル穴，光通信・医療機器，半導体・MEMS・マイクロマシン等の分野において，立体的で微細な三次元形状部品が増加しており，加工の高精度化・製品の高機能化のためこれらを精密に測定するニーズが増加している．従来技術では測定が不可能な直径が10µm以下の微小径穴や溝，側壁粗さの測定に対応可能な微細三次元形状測定装置実用化のためには，スタイラスの小型化・小径化と高機能化が必要である．ここで，上記に記載した微細壁面粗さなどの測定要求に対応するためには，先端が球形状のスタイラスや極小径で先端が曲り鋭利なスタイラスが必要である．そこで，フッ化水素酸によるウェットエッチングとCO2レーザを用いたスタイラス加工方法の開発を行い，直径約0.4µmのスタイラスシャフトや先端球が約1µmのスタイラス，および粗さ測定用の先鋭化曲げスタイラスが製作可能であることを確認した．
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