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高集光長焦点深度ビームを駆使したレーザーアブレーションによるマイクロドリル加工

Research Project

Project/Area Number 17760170
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

河野 正道  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (50311634)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywordsレーザー / アブレーション / 高集光長焦点深度ビーム / ベッセルビーム / マイクロドリル加工 / アプレーション
Research Abstract

昨年に引続き高集光長焦点深度ビームを用いたレーザー加工に特有なリング状の表面ダメージの低減を試みた.ステンレスや銅を加工対象とした場合,リング状の加工痕が観察される一方で,アルミを加工対象とした際には観察されなかったことから,酸化の際に生じる着色による吸収率の増加がリング状の表面ダメージをもたらすと考え,酸素が少ない状況での加工を試みた.
アルゴンや窒素なのどアシストガスを吹きつけながら加工を行い,アシストガスを適用しない大気中での加工結果(表面ダメージを中心として)と比較検討した.大気中およびアシストガス吹き付け時における加工の共通点として,照射エネルギー密度が低くなるにつれて照射側表面のリング状の痕や黒く変色している範囲が小さくなる様子が観察された.アシストガスを適用して加工を行うことにより,副次ロブに起因する広範囲の変色やリング状の溶融痕を大幅に低減することができた.アシストガスの適用により加工の際に生じる酸化が抑えられるため変色を低減できたものと考えられる.また変色を抑えることができた結果,試料表面における光吸収率の増加も併せて抑えられ副次ロブのパルスエネルギーによる溶融も低減できたものと考えられる.
可視光による金属材料の加工とは加工現象が異なる紫外光を用いた高分子材料の加工も併せて行った.その結果,マイクロスケールのドリル加工が可能であったことから,加工現象が異なる系でも高集光長焦点深度ビームをマイクロドリルに適用できることが分った.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006

All Journal Article (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 軸状集光ビームを用いたマイクロドリル加工におけるダメージの低減2007

    • Author(s)
      河野正道ら
    • Journal Title

      レーザー研究 35・5(印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] MICRODRILLING OF METALS WITH A NANO-SECOND PULSED BESSEL LASER BEAM2006

    • Author(s)
      M.Kohno et al.
    • Journal Title

      Proceeding of The 13th International Heat Transfer Conference (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] MICRODRILLING IN THIN METAL FOILS WITH A NANOSECOND PULSED BESSEL LASER BEAM2006

    • Author(s)
      S.Kawauchi et al.
    • Journal Title

      Proceedings of The Seventeenth International Symposium on Transport Phenomena (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ベッセルビームを用いたレーザーマイクロ加工2006

    • Author(s)
      河野正道ら
    • Journal Title

      日本機械学会誌 109・1047

      Pages: 61-61

    • NAID

      110004382277

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] マイクロ・ナノ熱流体ハンドブック2006

    • Author(s)
      河野正道ら
    • Total Pages
      669
    • Publisher
      NTS
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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