レーザ加工におけるプルーム光・加工音モニタリング

• Project/Area Number: 61550538
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 溶接工学
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 棟 徹夫 北見工大, 工学部, 教授 (10003154)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二俣 正美 北見工業大学, 工学部, 助教授 (60003191)
• Project Period (FY): 1986
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1986)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 1986: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: パルスレーザ加工 / モニタリング / プラズマプルーム / 光 / 音響

Research Abstract

1.研究の目的
本研究は、パルスレーザによる穴あけ加工及び溶接を対象としたモニタリング制御に関する基礎的研究である。すなわち、レーザ加工条件と加工時に発生するプラズマプルーム光及び音響との相互関係を明確にし、レーザ加工プロセスを多次元的にモニタリングするための有為情報を得ることを目的にしている。
2.研究成果の概要
(1)加工部から発生するプラズマプルームの挙動(形状,速度など)及び音響を計測し、解析するためのシステムを開発した。
(2)プラズマプルームの噴出過程は非一様な不規則現象であるが、穿孔におけるプルーム噴出速度と加工速度は、入射レーザビームのエネルギ密度と強い正の相関を有する。
(3)プルーム噴出速度及び形状と音響特性との間には一定の相互関係があり、また、これらは加工部の形状とも一定の関係を有する。したがって、プルームの挙動及び音響を検出することにより、パルスレーザ加工のリアルタイムでのインプロセスモニタリング制御が可能である。
3.研究の発展に関する今後の計画
プルームの噴出の際にその反力として被加工材に生じる力の測定及び振動の検出、解析を行い加工現象との相互関係を明らかにし、さらに効果的なモニタリング制御法の検討を行う。