| 研究概要 |
本研究では,エネルギービーム加工における高速かつ微細な高温現象を理解し,加工技術の一層の高精度化のための知見と方策を得ることを目的とし研究を行った.以下に主な結果について説明する.
○放電加工における伝熱現象の解明と高精度化の研究
放電加工におけるエネルギー収支・プラズマ消沈について実験と差分法による数値解析を行い,以下の結論を得た.
1.陽極へ配分されるエネルギーは陰極への配分より大きいが,実際の加工速度は陰極の方が大きい.これは陽極表面上に付着するカーボン被膜が陽極の消耗を妨げることが原因であることが分かった.
2.放電加工でのプラズマ消沈時間を数値解析によって求め,電極材料の温度伝播率が小さいことが放電遍在の一つの原因となることがわかった.
○レーザー照射による高分子材料へのピット形成過程
各種レーザを用いた高分子材料の加工実験および有限要素法による数値解析により,以下の結論を得た.
1.半導体およびアルゴンレーザーでは,熱流束および薄膜の吸収係数の増加がピット形成を促進すること,また,レーザ光の吸収モデルおよびビーム強度がマランゴニカを通して界面変形量に大きく影響することがわかった.
2.エキシマおよびYAGレーザーを用いたアブレーション加工実験において,除去体積は全照射エネルギーと線形な関係を示し,また,加工量・加工表面性状は,材料材質,製作時の延伸状態,および照射条件に依存することがわかった.
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