レーザ加工技術とその応用

レーザは、数多くの優れた特性があるため、金属の切断、溶接、表面処理から、プラスチック、ゴム、フォームなどの有機材料の加工にまでアプリケーションが拡大している。 　例えば、レーザは指向性と集光性が良いため、微細加工幅あるいは微細加工面積での加工が可能であり、最近は紫外域の短波長レーザーや短パルスレーザーを用いて更に加工精度の改善がされている。また、レーザービームをレンズに集光することにより高密度エネルギーを得られるので、ほとんどの材料 (金属、ガラス、有機材料など) を溶融もしくは
蒸発させることができる。更に、TIG 溶接やMIG 溶接と比べ、溶融ビート幅が狭く溶融深さが大きく、熱影響層や溶接ひずみの小さい接合が可能である。 　レーザー加工では、このように小領域にエネルギーを集中し、非常に効率的に材料の溶融あるいは蒸発を起こすので、切断速度や溶接速度を大きくすることもでき、光合成、光分解、合金元素添加、化学反応の利用も可能である。レーザ加工技術は産業界の発展に大きく寄与していく、これからの技術であると考えられる。 　本セミナーでは、各種分野で適用可能な主なレーザ加工技術 (接合、肉盛、切断、表面熱処理、ピーニング、その他) について原理、特徴などを説明する。また、自動車をはじめとして、原子力発電設備など各種分野への適用事例について述べる。更に、最近の新技術についても紹介する。本セミナーは各種製造メーカーで、設計・製造に携わる技術者に大いに役立つと考える。

1. レーザの概要
   1. レーザの基礎
   2. レーザ加工技術の歴史
   3. レーザの特性
      1. 微細加工特性
      2. 精密加工特性
      3. 高パワー密度・高エネルギー密度
      4. 深溶込み特性
      5. 高能率加工
      6. 化学反応の利用
      7. 高フレキシビリティー
      8. レーザー加工の短所
   4. レーザ加工の課題
      1. 熱加工における課題
      2. 非熱加工における課題
   5. レーザの種類
      1. CO2レーザとYAGレーザ
      2. 高出力ファイバレーザ
         1. ファイバレーザの基本構成
         2. 増幅用ファイバの構造
         3. ファイバレーザの特徴と特性指標
   6. 金属材料におけるレーザの吸収と反射
2. 各種レーザ加工技術
   1. レーザ加工技術の概要
   2. レーザ切断
      1. レーザ切断の歴史
      2. レーザ切断の原理と特徴
         1. 熱加工
         2. レーザ切断の原理
         3. レーザ切断の特徴
         4. レーザ切断の分類
         5. レーザ切断機の種類
      3. 水中レーザ切断
      4. ファイバレーザ切断 (最新のアプリケーション)
         1. ファイバレーザの特徴
         2. ファイバレーザ切断機の切断能力
         3. ファイバレーザの開先切断能力
      5. レーザマイクロマシニング
      6. レーザ切断の保安
   3. レーザ溶接
      1. レーザ溶接の歴史
      2. レーザ溶接の原理
      3. 溶接パラメータ
      4. レーザ溶接装置の種類および継手の分類
         1. レーザ溶接装置の種類
         2. レーザ溶接継手
      5. レーザ溶接の特徴
      6. レーザ溶接の欠陥
         1. ポロシティ
         2. 割れ
      7. 溶加材添加型レーザ溶接
      8. 自動車ボデイへのレーザ溶接適用
         1. 自動車ボデイに用いられる材料
         2. 自動車ボデイの接合工法
         3. 自動車ボデイでの各種接合技術使用比率
         4. 自動車ボデイに用いられているレーザ接合技術
         5. テーラードブランク溶接
         6. 自動車の3次元溶接
         7. リモートレーザ溶接
         8. LSW (Laser Screw Welding)
         9. 自動車部品への主なレーザ溶接適用例
         10. レーザ加工技術の将来展望
   4. レーザ精密加工
      1. YAGレーザ
      2. ファイバレーザ
         1. ファイバレーザの特徴
         2. レーザ精密加工法の特徴
            1. レーザ溶接・溶着
            2. レーザ精密切断
            3. レーザ孔 (穴) 明け
            4. レーザ表面加工
         3. レーザ精密加工の適用例
            1. マルチモードファイバレーザ加工例
            2. シングルモードファイバレーザの加工例
            3. QCWファイバレーザの加工例
            4. パルスファイバレーザの加工例
   5. レーザブレージング
      1. レーザブレージングの概要
      2. 高張力鋼のレーザブレージング
      3. 異材接合レーザブレージングを可能としたフラックスコアードワイヤ
      4. レーザブレージングの異材接合の原理
      5. レーザブレージングの用可能な自動車部位
   6. レーザクラッデイング
      1. レーザクラッデイングの原理
      2. レーザクラッデイングのシステム構成
         1. レーザ源
         2. 粉末供給装置
         3. 加工ヘッド
      3. レーザクラッデイングの特徴
      4. 施工上の留意点
      5. レーザクラッデイングと他の表面処理法の比較
      6. アデイテイブマニュファクチュアリング
      7. レーザクラッデイング材料および積層組織
      8. レーザクラッデイング適用事例
         1. 補修・形状修復
         2. 複雑形状部品の形状修復
         3. 耐摩耗性コーテイング
         4. アデイテイブマニュファクチュアリング
      9. レーザ合金化
         1. レーザ合金化の概要
         2. 実験方法
         3. 実験結果
            1. 合金層の断面組織および硬さ
            2. レーザ合金層の気孔形成
   7. レーザ焼入れ
      1. 従来の熱処理法
      2. レーザ熱処理法
      3. ダイレクト半導体レーザ
      4. レーザ焼入れの原理
      5. 各種焼結材料への適用
         1. Fe – 2Cu – 0.8Cへの適用
         2. Fe – 2Cu – 0.5Cへの適用
         3. Fe – 4Ni – 0.5Mo – 1.5Cu – 0.5Cへの適用
      6. 各種形状への適用
         1. 局所焼入れ
         2. 円周状焼入れ
         3. その他
      7. レーザー焼入れの利点
         1. 品質上の利点
         2. 工程上の利点
   8. レーザピーニング
      1. レーザピーニングの概要
      2. レーザピーニングの原理と特徴
      3. レーザピーニングの効果
         1. 圧縮残留応力
         2. 応力腐食割れの防止
         3. 疲労強度の改善
      4. レーザピーニング施工システム