レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 35 −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］三重大学 大学院工学研究科 助教［応用分野］大阪大学 レーザー科学研究所 准教授AF-2018211-B2一般研究開発助成AF-2018212-B2一般研究開発助成異種金属接合，レーザ溶接，輸送機器レーザロール溶接，インサート材，ワイヤozaki@mach.mie-u.ac.jpレーザー加工レーザー，干渉パターン，光渦，カイラル構造nakata-y@ile.osaka-u.ac.jp尾崎 仁志中田 芳樹ワイヤをインサート材として用いるレーザロール溶接に関する基礎的研究干渉パターンを用いた周期配列光渦の形成近年，自動車等の輸送機器の軽量化のために，アルミニウム合金などの軽金属と鉄鋼とを適材適所に配置した，材料ハイブリッド構造が適用されるようになってきている．その構造の実現には，両者を高い信頼性と生産性の下で接合する必要が生じるが，通常の方法では接合が困難である．一方，沓名らが開発したレーザロール溶接法によれば，それらを高強度で接合することが可能であるが，接合面にアルミろう付用フラックスを塗布する際の作業性および塗布量の制御が困難であることが課題となっている．そこで本研究では，フラックスコアードワイヤをインサート材として用いるレーザロール溶接について検討した．その結果，ワイヤを圧潰せず用いるよりも圧潰して用いる方が，溶接可能範囲がより高速側に拡大すること，金属間化合物層が薄く均一に生成すること，全体的に高い引張せん断強さが得られることが明らかとなった．「光渦」は電磁波の一形態である。光強度が0となる特異点を中心に円環状の光強度分布と螺旋状の波面を持ち、これに由来する軌道角運動量lを持つ。本研究では、6ビーム干渉パターンのシミュレーションにおけるパラメータ空間を拡張し、光渦と同様の円環状パターンが三角格子配列する干渉パターン「超配列光渦」を発見した結果において、CW及びパルスレーザーを用いた実証実験を行った。波長532nmのレーザーを用いた実験では周期Λ=4.7μmから196μmまでの超配列光渦を形成した。また、現状で最大4,600個以上が配列した超配列光渦の形成に成功した。Nd:YAGレーザーの第二高調波を用いた金薄膜の加工実験では、周期Λ=9.5μmで配列した加工スポットの中心に螺旋状の構造が形成され、軌道角運動量を実証した。
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