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パルス波形制御によるレーザー加工の適正化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03555160
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 溶接工学
研究機関大阪大学

研究代表者

松縄 朗  大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (20029119)

研究分担者 宮田 修  日本電装(株), 第1生産技術部, 係長
内田 高弘  ミヤチテクノス(株), 開発部, 課長
斉藤 実  ミヤチテクノス(株), 開発部, 次長
片山 聖二  大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (10144528)
竹本 正  大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (60093431)
数藤 和義  ミヤチテクノス(株), 開発技術部, 主任
藤井 義正  ミヤチテクノス(株), 開発技術部, 部長
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1992年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1991年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワードレーザ / パルスレーザ / レーザ溶接 / 波形制御 / ポロシティー / 凝固割れ / 急速凝固 / ミクロ偏析 / 波系制御 / レーザー / レーザー加工 / パルスレーザー / レーザープラズマ / 逆制動放射 / 散乱 / 溶接欠陥 / 高温割れ / レ-ザ- / レ-ザ-加工 / パルスYAGレ-ザ- / パルス発振波形 / ポロシティ / スポット溶接 / 溶接性 / 金属材料
研究概要

1.加工目的に応じた適正パルス波形の決定(松縄、片山)
パルスレーザ溶接時にポロシティーや凝固割れの発生しやすい各種ステンレス鋼及びアルミニウム合金に対して、これらの欠陥発生機構を解明し欠陥抑制に適したパルス波形をレーザ照射条件及び材料定数を考慮して決定した。
2.波形制御パルスレーザ加工部の溶融・凝固に関する材料学的特性と数学的モデルの基礎開発(松縄、竹本、片山)
熱伝導型溶込み溶接に於ける潜熱を考慮した溶融・凝固及びミクロ偏析に関する数学的モデルを構築し、急速凝固時のデンドライト成長速度及びミクロ偏析の分布を明らかにすると共に、凝固割れ抑制のための適正パルス波形の予測推定を可能にした。
3.パルス波形制御レーザの溶接加工への応用(片山、宮田)
難接合性材料を用いた自動車部品へのパルス波系制御YAGレーザ溶接を適用し、製品の欠陥発生率低減に大きく貢献することが実証された。
4.パルスは形制御用電源システム及びの光学系の適正化と改良(松縄、斉藤、内田)
パルス波形制御が可能なYAGレーザ用電源を開発し、その改良を計ると共に、ファイバー伝送光学系の改良を計り、集光点に於ける適正なビーム強度分布を得ることに成功した。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] S.Katayama and others: "Laser Rapid Slidification Microstructure and Micro-segregation of Aluminum Alloy Single Crystals" Proc.of LAMP'92,May,1992,Nagaoka,Japan. Vol.1. 361-366 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Simidzu and others: "Pulsed Nd:YAG Laser Spot Welding of Aluminum Alloys" Proc.of LAMP'92,May,1992,Nagaoka,Japan. Vol.1. 511-516 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Effect of Pulse Shaping on Defect Reduction in Pulsed Laser Welding" Proc.of ICALEO'92,Nov.1992,Orlando,FL,USA. Vol75. 547-556 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Fusion and Solidification Characteristics in Pulse-Shaped YAG Laser Welding" Proc.of 5th CISFFEL,June,1993,Laboul,France. Vol.1. 219-226 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松縄 朗、他3名: "パルスレーザ照射部の溶融・凝固に関する数値計算モデル" 溶接学会全国大会講演概要集. 第51集. 120-121 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松縄 朗、他5名: "アルミニウム合金のYAGレーザ溶接性に及ぼすパルス波形の影響" 溶接学会全国大会講演概要集. 第51集. 142-143 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Katayama and others: "Laser Rapid Solidification Microstructure and Micro-segregation of Aluminum Alloys Single Crystals" Proc.of LAMP'92, May, 1992, Nagaoka, Japan. Vol.1. 361-366 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Simidzu and others: "Pulsed Nd : YAG Laser Spot Welding of Aluminum Alloys" Proc.of LAMP'92, May, 1992, Nagaoka, Japan. Vol.1. 511-516 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Effect of Pulse Shaping on Defect Reduction in Pulsed Laser Welding" Proc.of ICALEO'92, Nov., 1992, Orlando, FL., USA. Vol.75. 547-556 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Fusion and Solidification Characteristics in Pulse-Shaped YAG Laser Welding" Proc.of 5th CISFFEL, June, 1993, Laboul, France. Vol.1. 219-226 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Mathematical Modeling of Fusion and Solidification in Pulsed Laser Spot Welding (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of Japan Welding Society (JWS). Vol.51. 120-121 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Katayama and others: "Solidification Behavior in Pulsed Laser Spot Welding of Pure Metals and Alloys (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.51. 124-125 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Effect of Pulse Shape on YAG Laser Weldability of Aluminium Alloys (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.51. 142-143 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Prevention of Weld Defects of Aluminium Alloys by Pulse Shaping of YAG Laser (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of High, Temperature Society of Japan (HTSJ). Vol.19. N53-N54 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Prediction of Fusion and Solidification of Conduction Mode Welding by Pulse Shaped Laser (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.53. 104=105 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Generation and Prevention of Welding Defects of Stainless Steels in Laser Welding (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.53. 110-111 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Fusion and Solidification Phenomena in Pulsed Laser Welding of Stainless Steel (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.53. 112-113 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Crack Prevension of Aluminium Alloys by Pyulse Shape Control in Laser Welding (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.53. 120-121 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Simidzu and others: "Spot Welding of Aluminium Alloys by Pulsed YAG Laser (in Japanese)" Preprints of Annual Meeting of JWS. Vol.53. 122-123 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Katayama and others: "Laser Rapid Slidification Microstructure and Microsegregation of Aluminum Alloy Single Crystals" Proc.of LAMP'92,May,1992,Nagaoka,Japan. Vol.1. 361-366 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Simidzu and others: "Pulsed Nd:YAG Laser Spot Welding of Aluminum Alloys" Proc.of LAMP'92,May,1992,Nagaoka,Japan. Vol.1. 511-516 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Effect of Pulse Shaping on Defect Reduction in Pulsed Laser Welding" Proc.of ICALEO'92,Nov.1992,Orlando,FL.,USA. Vol.75. 547-556 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsunawa and others: "Fusion and Solidification Characteristics in Pulse-Shaped YAG Laser Welding" Proc.of 5th CISFFEL,June,1993,Laboul,France. Vol.1. 219-226 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 片山聖二、他2名: "波系制御型パルスレーザによる溶接欠陥の防止" レーザー技術研究会報. No.78. 46-53 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsunawa,et al.: "Reduction of Welding Defects by Pulse Shaped Laser" Proc.of ICALEO '92. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松縄 朗: "パルスYAGレ-ザによるTi-Ni系形状記憶合金溶接部の急冷凝固組織" 溶接学会全国大会講演概要. 49. 282-283 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 松縄 朗: "Fusion and Solidification Characteristics in Pulse shaped YAG Laser Welding" Proc. of 5th International Conference on Welding and Melting by Electron and Laser Beams (CISFFEL). (1993)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 片山 聖二: "Pulsed Laser Weldability and Rapid Solidification Microstructure of Ti-Ni Shape Memory Alloys" Proc.of 5th CISFFEL). (1993)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 片山 聖二: "Microstructural Characteristics of Laser-Rapidly Soliditied Aluminum Alloys of Single Crystals" Proc.ICALEO'91. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 片山 聖二: "Rapid Solidification Micnstractures and Microsegregation in Laser-Welded Single Crystals of Aluminum Alloys" Proc.INALCO'92. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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