レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 41 −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］理化学研究所 開拓研究本部大森素形材工学研究室 専任研究員［応用分野］［応用分野］大阪大学 接合科学研究所 教授AF-2018214-B3一般研究開発助成AF-2018215-B3一般研究開発助成レーザ加工，ダイヤモンド工具成形，微細溝加工，加速器開発フェムト秒レーザ，ナノ多結晶ダイヤモンド工具，サファイアkazukata@riken.jp医療機器，航空機用部材チタン，選択的レーザ溶融法，酸素・窒素固溶強化umedaj@jwri.osaka-u.ac.jp片平 和俊梅田 純子ナノ多結晶ダイヤモンドに対し，フェムト秒レーザを搭載したダイヤモンド工具成形専用装置を駆使することで，同素材の高品位・高効率工具成形技術を確立することを目的とする．総加工時間を1時間以内に抑え，工具を加工機上から取り外すことなく，全自動で最終形状まで成形できることを確認した．今後もレーザ加工機の改良やレーザパスの検討により，目標とする形状精度，面粗さの達成を目指す．さらに，単結晶サファイアに対し微細かつ高品位加工を達成するための基本条件を検証するため，多結晶ダイヤモンド工具を用いて，微細溝加工特性を評価した．本研究により，サファイア製キャピラリ等の微細加工を達成するための工具製作及び加工条件設定に関する基本的知見を得ることができた．今後，ナノ多結晶ダイヤモンド工具を用いて，長尺サファイア製キャピラリの高精度高効率加工を実施することを継続的に検討する．本研究では，金属AM法の一つである選択的レーザ溶融(Selective Laser Melting, SLM)プロセスを用いて高濃度の酸素・窒素固溶Ti積層造形体を試作し，各元素の含有量とそれらの結晶集合組織と力学特性を調査した上で強化機構に関する定量解析を実施した．各試料の結晶集合組織および酸素元素の固溶状態を解析し，酸素原子がTi結晶格子内に固溶していることを示した．また，引張試験から得られた最大引張強さおよび0.2%耐力の増加に対する主たる因子として，酸素固溶強化と結晶粒微細化強化を取り挙げ，固溶強化理論とHall-Petch経験則に基づいて各強化因子を定量的に解明した．その結果，計算結果と実験値は良い一致を示すと共に，酸素固溶強化が最も支配的であることを明らかにした．フェムト秒レーザによるナノ多結晶ダイヤモンド工具成形と レーザ積層造形過程におけるチタン材中の酸素・窒素原子の振舞いに係る包括的理解サファイアキャピラリ加工のプロセスチェーン
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