− 39 −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］九州工業大学 大学院工学研究院 教授［応用分野］日本工業大学 工学部・機械工学科 教授AF-2017205一般研究開発助成AF-2017206一般研究開発助成レーザー加工，造形レーザフォーミング，意匠面，角変形，加熱順序akiyama.tetsuya704@mail.kyutech.jpレーザー加工レーザー加工，磁気浮上，アクチュエータ，多自由度zhang.xiaoyou@nit.ac.jp秋山 哲也張 暁友レーザフォーミングを用いた意匠面の作成技術の開発多自由度磁気浮上アクチュエータ及びそれによる高速・高精度レーザ加工の研究幾何学をもとに具体的な加熱法案を導くには，幅広い熱加工の知識と経験が必要となる．この段階で，造船業のぎょう鉄では熟練工の勘と経験が必要となる．著者はこの勘と経験の部分を，加熱冷却に伴う固有ひずみの発生，加熱履歴に伴う塑性ひずみの蓄積と相互作用，曲面と面内ひずみの組み合わせによる新たな角変形の発生，縦収縮の蓄積を利用した椀形・鞍形の作り分け，縦収縮の蓄積を利用したねじり曲面成形の高精度化，部分加熱による新たな面内ひずみの利用など，工学の観点から曲面成形のノウハウを明らかにし，工学系技術者であれば勘や経験がなくても現象が理解できるように，加熱法案を個別の要素技術として書き下してきた．本研究の目的は，基本的な曲面を有する製品にレーザフォーミングを付加的に行うことで，製品の外観に意匠性を持たせるために必要なレーザフォーミング技術を明らかにし，具体的にその技術を確立することにある．レーザ加工の加工速度と加工精度を向上するため，本研究では，磁気浮上の５自由度精密位置決め機能を生かし，レーザ加工用集光レンズの長ストロークかつ高精度位置決めが可能な，５自由度制御型磁気浮上アクチュエータを提案して試作した．また，磁気浮上アクチュエータの制御系を検討してその位置決め性能評価を行った．試作したアクチュエータは，並進方向には1.0µmの位置決め分解能，4mmのストローク，50Hz以上のバンド幅，傾き方向には20µradの位置決め分解能，70mradのストローク，40Hz以上のバンド幅を実現した．さらに，レーザビームの光軸の偏心により，アシストガス，加工への影響を検討するため，流体解析によるシミュレーションと基礎加工実験を行った．レーザビームの偏心により，加工時に発生した溶融物の流れをコントロールでき，加工速度と加工精度を向上できることが明らかになった．
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