− 50 −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連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］東北大学大学院 工学研究科 准教授［応用分野］大阪産業技術研究所 金属表面処理研究部 主任研究員AF-2016221一般研究開発助成AF-2016222一般研究開発助成光学デバイス，医療デバイス，デバリングレーザプロセッシング，超精密切削，デバリング，微細構造体，機能性表面mizutani@m.tohoku.ac.jp金型，肉盛り補修，耐摩耗コーティング，耐腐食コーティングステンレス，溶射，レーザ・アニールshinadachi@tri-osaka.jp水谷 正義足立 振一郎レーザ照射と超精密切削のサイマルプロセッシングによる高品位微細構造体の創成レーザ・アニールを用いた二層構造スーパーステンレス鋼皮膜の開発本研究は，超精密切削にレーザ照射による局所加熱効果を援用したプロセス（LAS）を利用して，高機能を有する微細構造体の高品位加工を実現することを目的としている．そのために本研究では，微細構造体における欠陥の生成，除去プロセスを，解析と実験の両面から検討を加え，加工プロセス内でそれらの現象を制御することにチャレンジした．具体的なアプローチとして，超精密切削によるマイクロオーダの微細構造体上に発生したバリを除去する手法としてLASを適用し，その有効性について検討を行った．その結果，LASにおけるバリ除去性には，レーザ照射による熱の侵入長が関わることを見出し，短波長，短パルスのレーザであるほど良好なバリ除去が可能であることを明らかにした．レーザ照射によりステンレス鋼溶射皮膜を再溶融すると，溶射皮膜内に存在する気孔および亀裂などの欠陥が消失するだけでなく，酸化物ラメラー層が凝集することで皮膜表面に酸化物層を形成する．そこで，再溶融処理により皮膜表面に形成する酸化物層の生成機構を検討した．その結果，ファイバーレーザおよび半導体レーザでは酸化物層の形成機構が異なり，組成や組織の顕著な差異が認められた．また，スーパーステンレス鋼の溶射皮膜を再溶融処理し，表面に酸化物層を形成することで，耐摩耗性および耐腐食性に優れたコーティング皮膜の作製を試みた．ビッカース硬さ約1000 HVの硬質な酸化物層が形成し，SUS304を基材とする溶射皮膜において元の溶射皮膜より耐腐食性の向上が認められた．
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