天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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− 51 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2019235-C2奨励研究助成(若手研究者枠)AF-2020234-C2奨励研究助成(若手研究者枠)医療デバイス,レーザー加工SLM,ブリッジ,アイランドスキャンストラテジーa.takaichi.rpro@tmd.ac.jpレーザー加工フェムト秒レーザ,ガラス,高速計測y.ito@mfg.t.u-tokyo.ac.jp東京医科歯科大学 生体補綴歯科学分野 助教東京大学 機械工学科 講師髙市 敦士伊藤 佑介区画化型スキャンストラテジーを駆使した歯科補綴装置の高機能・長寿命化透明材料のフェムト秒レーザ加工時の温度分布の超高速精密計測レーザー積層造形(SLM)法の造形時に生じる残留応力の低減および高精度化を目的として、歯科補綴装置特有の設計に特化した戦略的レーザー走査法を試みた。歯科補綴装置であるブリッジ試料を通法およびクラウンとポンティックを区別しレーザー走査距離を短くした区画化法を用いてSLM法で製作した。製作した試料はX線を用いて残留応力を測定し、内部気泡をマイクロフォーカスCTを用いて観察した。また試料と支台歯の間隙量をシリコーン印象材で記録し、その厚みを共晶点レーザー顕微鏡を用いて測定し適合性の評価を行った。その結果、区画化法では通法と同様に内部気泡はほとんど認められず緻密な造形が可能であった。また残留応力は区画化法で積層造形した場合レーザー走査方向と並行になる方向の残留応力の減少が認められた一方でレーザー走査と直交する方向では変化は認められなかった。適合性試験の結果、区画化法と通法で有意な違いは認められなかった。電子機器や光学機器のさらなる高性能化のために,ガラスやダイヤモンドをはじめとする透明材料に微細かつ精密な加工を施す技術が求められている.これらの材料は,硬脆性と透明性故に加工が困難な材料であるが,フェムト秒レーザを用いるとエネルギを吸収させることができるため,微細加工を施すことが可能である.そのため,フェムト秒レーザは透明材料への微細加工のための有効なツールとして注目されている.しかしながら,透明材料のフェムト秒レーザ加工における光吸収は非線形的で複雑な過程を経るため,材料が励起・加熱され,加工に至る過程を明らかにすることが困難である.本研究では,ポンプ・プローブ法とマッハ・ツェンダー干渉計を複合することによる,高速温度分布計測法を開発し,レーザ加工過程を解明することを目的とする.

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