助成研究成果報告書Vol.34
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レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 40 −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]芝浦工業大学 システム理工学部 機械制御システム学科 助教[応用分野]東京大学 総合文化研究科 助教AF-2018239-C2奨励研究助成(若手研究者)AF-2018240-C2奨励研究助成(若手研究者)微細接合,異種材料接合,傾斜機能組成3Dプリンティング,攪拌プロセスレーザ加工, 接合加工,攪拌プロセスsakaiy@shibaura-it.ac.jpレーザー加工光加工,フォトリソグラフィーcmasai.h@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp酒井 康徳正井 宏レーザによる局所温度制御を応用した異種材料の 光安定性と光加工性を両立する新規プラスチック材料の微細加工技術半凝固微細接合技術「SPLASH」の開発本研究では,より高強度かつ高信頼な接合を実現するために,レーザ溶融と攪拌プロセスとを複合したレーザ加熱攪拌技術(Laser Melting Stir Process; LMSP)を開発している. LMSPでは,レーザにより急加熱・溶融させた材料を空冷するのではなく,攪拌しながら凝固させていく.このようにすることで,半凝固状態を経て,材料が凝固する.半凝固で溶融させると,材料内の空隙や結晶粒の粗大化を抑制できることが報告されている.LMSPは,溶融させた材料を攪拌することで,半凝固状態を創り出すことで,機械的特性の向上を目指すものである.提案手法(LMSP)の実現可能性を実験的に検証するとともに,接合部材の機械的性質やそのばらつきを,レーザ溶接による接合部材と比較しながら明らかとする.光加工材料は材料をマイクロスケールで加工するための有用な技術であるものの、材料が光に不安定という本質的な問題点を抱えている。そのため紫外光によって材料が容易に変性するなど、材料を長期利用することが困難とされてきた。本研究ではこの本質的な問題を解決するために、光に加えて第二の刺激(X)を用いたデュアルアクティベーションに基づく光加工を行うことで、トレードオフとされてきた関係性を打開した。デュアルアクティベーションを用いた光加工は、従来トレードオフとされてきた光安定性だけでなく、光加工と同じ光吸収に基づく光機能についても両立可能であった。このように本材料は、同一波長の光照射に基づく光加工・光機能発現に成功するなど、既存材料では困難な相反機能を実現した。

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