受講概要
受講形式 会場・WEB テキスト 製本資料（受講料に含む） ※WEB受講の場合、別途テキスト送付先1件につき、配送料1,210円（内税）を頂戴します。 受講対象 すべての製造メーカで設計、製造業に携わる技術者 予備知識 特に必要ありません 習得知識 1)レーザの概要 2)各種加工技術 3)各分野への適応事例 4)ファイバーレーザの動向 など 講師の言葉 レーザは、数多くの優れた特性があるため、金属の切断、溶接、表面処理から、プラスチック、ゴム、フォームなどの有機材料の加工にまでアプリケーションが拡大している。製造業におけるレーザを用いた加工プロセスは近年までに適用業界の変化、 加工部位の微小化、加工対象材料の多様化を伴いながら大きく変化して来ており、従来のランプ励起式 YAG レーザ では、これらの加工品質要求に対応しきれない状況になりつつある。ランプ励起式 YAG レーザに変わる新たなレーザ発振方式としてファイバーレーザが開発された ファイバーレーザの最大の特徴は、レーザ発振媒質が 直径10 ～ 50μｍ程度の光ファイバー状となっていることである。従来のランプ励起式レーザの場合、 直径 6 ～ 10 mm程度のロッド状のレー ザ発振媒質を用いて励起光を集光させるため、レーザ発振媒質の中心部の温度上昇による熱レンズ効果が発生することとなる。このことが、レーザビームの拡 がり角を変化させ、レーザビーム品質の劣化を招く原因となっていた。一方、ファイバーレーザにおいては、励起されるレーザ発振媒質が細く長いため、全体が、均一に加熱されることとなり、このような熱レンズ効果現象はほとんど発生することがない。 ファイバーレーザ加工では、小領域にエネルギーを集中し、非常に効率的に材料の溶融あるいは蒸発を起こすので、切断速度や溶接速度を大きくすることもでき、光合成、光分解、合金元素添加、化学反応の利用も可能である。レーザ加工技術は産業界の発展に大きく寄与していく、これからの技術であると考えられる。 本セミナーでは、ファイバーレーザについて、主な加工技術(接合、肉盛、切断、表面熱処理、ピーニング、クリーニング等）について原理、特徴およびその動向を説明する。また、自動車をはじめとして各種分野への適用事例について述べる。本セミナーは各種製造メーカで、設計・製造に携わる技術者に大いに役立つと考える。
プログラム
１．レーザの概要 1.1 レーザの基礎 1.2 レーザ加工技術の歴史 1.3 レーザの特性 (1)微細加工特性 (2)精密加工特性 (3)高パワー密度・高エネルギー密度 (4)深溶込み特性 (5)高能率加工 (6)化学反応の利用 (7)高フレキシビリティー (8)レーザ加工の短所 1.4 レーザ加工の課題 1.4.1 熱加工における課題 1.4.2 非熱加工における課題 1.5 レーザの種類 1.5.1 CO2レーザとYAGレーザ 1.5.2 半導体レーザ(シングルエミッタ) 1.5.3 高出力ファイバーレーザ (1)ファイバーレーザの基本構成 (2)増幅用ファイバーの構造 (3)ファイバーレーザの特徴と特性指標 ①高ビーム品質 ②高出力・高輝度 ③高エネルギー変換効率 ④小型・軽量 ⑤高安定性・高信頼性 1.6 金属材料におけるレーザの吸収と反射 ２．各種レーザ加工技術 2.1 レーザ加工技術の概要 2.2 レーザ切断 2.2.1 レーザ切断の歴史 2.2.2 レーザ切断の原理と特徴 2.2.3 レーザ切断のシステム 2.2.4 レーザ切断の特徴 2.2.5 レーザ切断の分類 2.2.6 レーザ切断機の種類 2.2.7 ファイバーレーザ切断(最新のアプリケーション) (a)ファイバーレーザの特徴 (b)ファイバーレーザ切断機の切断能力 ①ピアシング能力 ②切断品質 ③切断速度 (c)ファイバーレーザの開先切断能力 ①切断品質 ②切断速度 2.2.8 レーザマイクロマシニング 2.2.9 レーザ切断の保安 2.3 レーザ溶接 2.3.1 レーザ溶接の歴史 2.3.2 レーザ溶接の原理 2.3.3 溶接パラメータ 2.3.4 レーザ溶接装置の種類および継手の分類 (1)レーザ溶接装置の種類 (2)レーザ溶接継手 2.3.5 レーザ溶接の特徴 2.3.6 レーザ溶接の欠陥 (1) ポロシティ (2) 割れ 2.3.7 溶加材添加型レーザ溶接 2.3.8 自動車ボデイへのレーザ溶接適用 (1)自動車ボデイに用いられる材料 (2)自動車ボデイの接合工法 (3)自動車ボデイでの各種接合技術使用比率 (4)自動車ボデイに用いられているレーザ接合技術 (5)テーラードブランク溶接 (6)自動車の3次元溶接 (7)リモートレーザ溶接 (8)LSW(Laser Screw Welding) (9)ファイバーレーザ溶接適用事例(その1) (a)溶接部材の切断 (b)T字隅肉部材の寸法形状 (c)溶接部の断面マクロ (d)溶接部の硬さ (e)継手強度 (f)部材の製造 (g)製作部材の精度 (h)製作部材の非破壊検査 (10)ファイバーレーザ溶接適用事例(その2) (11)自動車部品への主なレーザ溶接適用例 (12)レーザ加工技術の将来展望 2.4 レーザ精密加工 2.4.1 ファイバーレーザ (1)ファイバーレーザの特徴 (2)レーザ精密加工法の特徴 (a)レーザ溶接・溶着 (b)レーザ精密切断 (c)レーザ孔(穴)明け (d)レーザ表面加工 (3)レーザ精密加工の適用例 (a)マルチモードファイバーレーザの加工例 ①溶接、溶着 ②切断 ③孔(穴)明け (b)シングルモードファイバーレーザの加工例 ①溶接 ②切断 ③孔(穴)明け ④表面加工 (c)QCWファイバーレーザの加工例 ①溶接 ②切断 (d)パルスファイバーレーザの加工例 ①溶接 ②孔(穴)明け ③表面加工 ④レーザクリーニング 2.5 レーザブレージング 2.5.1 レーザブレージングの概要 2.5.2 高張力鋼のレーザブレージング 2.5.3 異材接合レーザブレージングを可能としたフラックスコアードワイヤ 2.5.4 レーザブレージングの異材接合の原理 2.5.5 Zn-Si合金ろう材ワイヤによる異材接合 2.5.6 レーザブレージングの適用可能な自動車部位 2.6 レーザクラッデイング 2.6.1 レーザクラッデイングの原理 2.6.2 レーザクラッデイングのシステム構成 (1)レーザ源 (2)粉末供給装置 (3)加工ヘッド 2.6.3 レーザクラッデイングの特徴 2.6.4 施工上の留意点 2.6.5 レーザクラッデイングと他の表面処理法の比較 2.6.6 ファイバーレーザを用いた高品質肉盛施工 (1)供試材料および実験方法 (2) 実験結果および考察 ① 適正肉盛施工条件 ②レーザ肉盛による変形低減効果 2.6.7 アデイテイブマニュファクチュアリング 2.6.8 レーザクラッデイング材料および積層組織 2.6.9 レーザクラッデイング適用事例 （1）補修・形状修復 (2)複雑形状部品の形状修復 (3)耐摩耗性コーテイング (4)アデイテイブマニュファクチュアリング 2.7 レーザ合金化 2.8 レーザ焼入れ 2.8.1 従来の熱処理法 2.8.2 レーザ熱処理法 2.8.3 ファイバーレーザ 2.8.4 レーザ焼入れの原理 2.8.5 各種焼結材料への適用 （1）Fe-2Cu-0.8Cへの適用 （2）Fe-2Cu-0.5Cへの適用 （3）Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu-0.5Cへの適用 2.8.6 各種形状への適用 （1）局所焼入れ (2）円周状焼入れ (3)その他 2.8.7 レーザ焼入れの利点 （1）品質上の利点 （2）工程上の利点 2.8.8 レーザ焼入れと高周波焼入れの比較 (1)レーザ焼入れの場合 (2)高周波焼入れの場合 2.9 レーザピーニング 2.9.1 レーザピーニングの概要 2.9.2 レーザピーニングの原理と特徴 2.9.3 レーザピーニングの効果 (1)圧縮残留応力 (2)応力腐食割れの防止 (3)疲労強度の改善 2.10 レーザクリーニング 2.10.1 表面クリーニングの種類 (1)洗浄 (2)研磨 (3)化学的処理 (4)物理的処理(ドライ処理) 2.10.2 プラズマクリーニング 2.10.3 レーザクリーニング (1)レーザクリーニングの原理 ①洗浄物へレーザ照射によるコンタミ層の蒸発 ②レーザ励起プラズマの発生 (2)レーザクリーニングの適用例 ①接着の前処理 ②溶接前処理 ③航空・宇宙産業への適用 ④金型のクリーニング 3. ファイバーレーザの将来展望 3.1 偏波保持ファイバー(PMF : Polarization Maintaining Fiber) 3.2 発振波長の安定化 3.3 発振波長とその線幅 3.4 溶融テーパ型光ファイバーバンドル
質疑・応答
講師紹介
略歴
大阪大学大学院 修士課程修了
石川島播磨重工（株）(現 IHI)勤務
産業技術総合研究所 客員研究員
芝浦工業大学 教授
山梨大学 教授
ソノヤラボ（株）代表
所属学会
溶接学会、溶射学会、表面技術協会
著書
溶射技術とその応用、 環境圏の新しい燃焼工学 など