01.000.11.031１．研究の目的と背景２．実験方法キーワード：レーザ誘起プレーティング，ナノカーボン，金属析出，金属３■プリンティングレーザ誘起プレーティング■■は，めっき液中に浸漬させた基板にレーザを照射することで，局所的に金属を析出させる技術である．マイクロサイズの金属析出物の造形が可能であるため，3D-MIDや高精細な金属3Dプリンターなどへの応用が期待されている．我々は，無電解ニッケル（Ni）めっき液中の鉄基板に対して，連続波レーザを用いたレーザ誘起プレーティングを行い，レーザ照射時間，レーザ出力に対するNi析出物の性状の変化，基板表面の温度分布および温度変化とNi析出形態との関係，析出温度条件を明らかにした ■．しかし，Niの析出速度の制御，基板温度分布から生じるNi析出物の膜厚の不均一などが課題となっている．これらの課題を解決するための1つの方法は，めっき液中に，添加物を混合し，レーザの吸収，散乱を生じさせることが考えられる．本報告では，レーザ光の基板への吸収率とめっき液中での吸収率を制御するために，めっき液中にカーボンブラック（CB）を添加し，CBの添加量とNi析出物の性状から，レーザ誘起プレーティングによるNi析出機構へのCB添加効果を考察する． ■■レーザ誘起プレーティングの実験装置Fig. 1に，レーザ誘起プレーティングの実験装置の構成を示す．Table 1に，レーザ誘起プレーティングの実験条件を示す．波長980 nmの連続発振マルチモードファイバレーザを用い，コリメータレンズとコンデンサレンズで集光したレーザ光を，石英ウィンドウを介し，めっき液に浸漬させた厚さ0.3 mmの鉄基板に300 s照射した．中高リンタイプの無電解Ni-P液（メルテックス製メルプレートNi-2280LF）を24 ℃に保温し，ポンプを用いて流量0.3 L/minで循環させ，石英ウィンドウ端面と鉄基板の間をめっき液の流液で満たした．Ni-P析出実験では，（ ■ ■年度一般研究開発助成■■■ ■ ■ ■■■■■）秋田県立大学機械工学科教授鈴木庸久レーザ出力を20 Wとした．レーザ照射時のスポットサイズが最小となる光路長を測定し，大気との石英ガラスおよびめっき液の屈折率差を考慮して焦点距離（デフォーカス量0 mm）を求めた．デフォーカス量は，光路長が長くなる方向を正とした．Ni-P析出物の観察および表面元素分Table. 2Amount of CB and gap length on Laser–Enhanced Electroless platingSampleCB00G3CB10G3CB00G1CB01G1CB10G1Laser [W]Fig. 1Schematic illustration of experimental equipment for laser enhanced electroless plating.Table.1 Experimental conditions of electroless platingGap length[mm]20laser enhanced CB[g/L]Laser wavelength [nm]Defocus length [mm]Plating solutionBath temperature [℃]Time [s]Power [W]Ni-P（P wt%：8–11）98030010, 20-1.5 –1.524− 296 −カーボン添加によるレーザ誘起プレーティングの析出効率の改善
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