レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 37 −キーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレスキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレス［応用分野］［応用分野］大同大学 工学部機械工学科 教授［応用分野］［応用分野］奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学領域 准教授AF-2018201-A3重点研究開発助成AF-2018202-A3重点研究開発助成レーザ加工，ダイキャスト金型SKD61，レーザ積層造形，ハイブリッド金型koutnk@daido-it.ac.jpレーザー加工，生命科学デバイス，計測デバイス，マイクロナノ加工フェムト秒レーザー，超薄板ガラス，高精度加工yaxiaer@ms.naist.jp田中 浩司Yalikun Yaxiaerレーザ積層造形技術をハイブリッド金型に応用するため，SKD61粉末を固体銅へ肉盛り接合し，そのまま矩形に造形していくプロセスを検討した．Cu基板へのレーザ接合・積層造形において，第１層としてCu50Ni中間層を入れると濡れ性が向上し，接合部近辺の縦割れも抑制できた．粉末あたりの入熱条件調整により，高さ約7mmの矩形体を造形できることが分かった．SKD61積層材のマルテンサイト組織は熱影響によって層ごとに異なり，高さ方向の硬さ分布は不均一であった．Siを低減させたHTC50積層材では，焼戻しに相当する後熱処理によりHv500程度に均一化した．さらにCuブロックを圧入したハイブリッド鋳型板２種を作製して，アルミ合金鋳物の冷却挙動をシミュレーションを併用して検討した．結果はCuブロックの配置に依存し，冷却能が高い方は注湯から150℃までの冷却時間がSKD61単一板の2/3程度に短縮された．薄板ガラスにMEMS加工による小さいクラックが生じることで、柔軟性はともかく、元の形状さえ維持できなくなる。このため、低歩留まり、マイクロ・ナノメートル精度の自在加工に対応できない問題点があった。本研究では、再生増幅式の高強度フェムト秒レーザーを超薄板ガラスの微細加工に用いた。超薄板ガラスの微細加工で問題となる微小クラック発生や表面たわみを防ぎ、フェムト秒レーザー加工を実現するために２種類の技術を開発した。まずは、常に薄板ガラスの両端にテンション（張力）がかかるように、２つのピンチローラーで引っ張り構造を有するジグを設計・作製し、幅4-15 mmの薄板ガラスの固定と平坦性確保を実現した。さらに、加工に用いるフェムト秒レーザーの加工面への素早いフォーカシングを実現するため、従来の対物レンズよりも遥かに軽くて、微弱な力で駆動できるガラスレンズとレンズアレイを開発した。工具鋼の高品質レーザ積層造形および銅との接合造形フェムト秒レーザーを用いた超薄板ガラスのナノスケール加工とその応用
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