− 50 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2017227一般研究開発助成AF-2017228一般研究開発助成レーザー加工3Dプリンタ，ファイバーレーザ，金属細線供給mosandb1@neptune.kanazawa-it.ac.jpレーザー加工レーザー加熱，ガラス，多孔質，成形tkishi@ceram.titech.ac.jp金沢工業大学 工学部・機械工学科 教授東京工業大学 物質理工学院・材料系 助教森本 喜隆岸 哲生金属細線供給型3次元積層技術を用いた精密造形加工システムの開発多孔質基板を用いたレーザー局所加熱法によるガラスの非接触成形技術の開発3Dプリンタによる金属積層造形には，主に粉末焼結方式とデポジション方式が用いられている．粉末焼結方式はステージ上に敷き詰めた金属粉末にレーザ照射することで造形する手法で，デポジション方式はレーザ照射と金属粉末の供給を同時に行うことで造形する手法であるが，各積層方式では積層材料として金属粉末を使用しているため，紛体爆発や作業者の金属粉末の吸い込みといった問題が懸念される．また，金属粉末を交換する際には，使用していた金属粉末を完全に除去する必要があるため，メンテナンス性が悪いといった欠点もある．そこで本研究では，レーザを用いた金属細線の溶融・積層法に着目した．ここでは，小径の金属細線を使用し，レーザ照射と金属細線の供給を同時に行うことで，所望の形状の積層を行うための積層装置の設計・製作と，最適な溶融・積層条件の検討を行った結果について報告する．本研究では、水を含んだ多孔質基板上でガラス微粉をレーザー加熱することで、水蒸気によりガラスを浮上させ、非接触状態で成形するための基盤技術を開発した。連通孔を有するアルミナ多孔質基板に下部から水を常時供給し、その基板上でYb3+イオンを添加したテルライトガラス微粉に波長980nmの連続波レーザーを集光照射した。その結果、直径数百µmのガラスを球形に成形することができた。Eu3+イオンを添加したガラス球の発光スペクトルを測定したところ、Whispering Gallery Modeに基づく光共振が確認されたことから、このガラス球が高い真球性を有していることが確認できた。以上より、レーザー照射条件、多孔質基板の細孔構造およびガラス組成を最適化することで、ガラスの非接触成形が可能になることが示唆された。
元のページ ../index.html#52