近赤外レーザ斜め照射と楕円青色レーザの重畳によるＣｕ／Ａｌの高信頼・高品位溶接

• 研究課題/領域番号: 23K20908
• 補助金の研究課題番号: 21H01227 (2021-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2021-2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 岡本 康寛 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (40304331)
• 研究分担者: 岡田 晃 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (60263612) ; 篠永 東吾 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (60748507)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 溶接 / 銅 / アルミニウム / 近赤外レーザ / 青色レーザ / 近赤外線レーザ

研究開始時の研究の概要

電気エネルギーの有効利用に向けて、比強度が高く貯蔵ケースに用いられるＡｌと電気配線として有用なＣｕに対するレーザ溶接技術を議論する。Ｃｕ側から高輝度近赤外レーザ光を照射しながらもＡｌ側には穏やかな加熱を実現し、Ａｌ成分の多い金属間化合物の生成を抑制することで、高い機械的強度と低い電気抵抗率を目指す。高輝度近赤外レーザ光に大きな入射角を設けて照射し、キーホール内壁での２次光による加熱する。ここに低輝度であってもＣｕに対して安定的に光吸収される青色レーザ光を事前、事後加熱の役割として重畳して銅の溶接ビード表面の面粗さを低減して銅側からの照射によるＣｕ／Ａｌの高信頼性・高品位レーザ溶接を実現する。