2022 Fiscal Year Annual Research Report
難削材に対してマルチスケール構造を創成する短パルスレーザ電解複合加工の開発
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20K14620
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小玉 脩平 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10867237)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 短パルスレーザ / 電解 / 複合加工 / 微細構造 / 表面改質 / 電解液 / 複合構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、トライボロジー特性や濡れ性などを制御する複合構造表面を創成し、従来の加工法よりも加工能率を向上する複合加工法を確立するため、高能率で微細構造の創成が可能な短パルスレーザ加工と形状創成や表面改質処理が可能な電解加工を複合することで、短パルスレーザ電解複合加工による複合表面の創成と加工能率の向上を実現することを目的とする。2022年度は、液中で短パルスレーザと電解加工を複合することによる除去加工と付着加工を実現する新手法を開発するために研究活動を行った。硫酸銅水溶液中で，工作物を陰極，工具を陽極とし，電解のみではめっきが起こらない低い電流を流しながら，低エネルギ密度でレーザ照射を行うことで，レーザ照射部のみにレーザ照射のみでは困難な厚さのマイクロ金属析出を実現し，走査することでマイクロライン状の銅の析出を実現した．一方で，塩化ナトリウム水溶液中で，工作物を陽極，工具を陰極とし，レーザ照射を行いながら電解加工を行うことで，酸化被膜の影響により電解加工のみでは安定した加工が困難であり，レーザ照射のみでは高エネルギが必要であり，長い加工時間を要するなチタンに対して，安定かつ高能率な加工を実現した．以上より，除去加工および付着加工のそれぞれに適切な電解液を選定し，陽極と陰極を変え，レーザ照射のエネルギ密度を制御することで，マルチスケールの除去加工と付着加工を実現する短パルスレーザと電解加工の複合加工技術を開発した．この研究内容は、国際会議発表2報、国内学会発表2報、国内学会誌特集記事１報にて公開した。今年度の基金は、主に上記の研究を遂行するための物品費、旅費、学会参加費に充てられた。
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