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レーザの資料館【ブログ記事・論文資料】

打って付ける!?掘って滑らす!?レーザ工匠の技紹介!!

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打って付ける!?掘って滑らす!?レーザ工匠の技紹介!!

♦ナノ秒レーザに2Dスキャナ+3軸直交NC加工機の組み合わせ
 微細加工の試作に最適な一台!

waza_01.jpg レーザックス通信6月号でご紹介したLuX3号機はTRUMPF社のナノ秒レーザ「TruPulse2020nano」を搭載。
メイン光学系に2Dスキャナ(単光ヘッド+同軸アシストガスの利用も可能)、3軸直交+回転軸を備えたNC制御との組み合わせにより、様々な加工アプリケーションに対応可能な設備です。

今回はLuX3号機の能力を十分に活かした加工事例を紹介します。


<アプリケーション事例>

lux3_02.jpg


♦異種材の接合に新たな工法を提案!『ステーキング加工』
パルスレーザの特徴である「短パルス/高ピークレーザ」でレーザ条件を最適化し加工すると上材が下材に入り込み、下材が上材表面に押し出される『機械的な接合』を得ることが出来ます。下写真のようにStaking=(地面等に突き刺して用いる先のとがった)杭、棒状のような断面であることから『ステーキング加工」と呼んでいます。
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ステーキング加工はその接合方法の特徴から「せん断方向の強度に優位」であり、今回、加工事例として
「パイプ+棒材」の異種材接合サンプルをご紹介します。
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<組み合わせ一覧>
waza_05.jpg

 ♦アブレーション加工で微細な掘り込みやディンプル加工も出来る!

ナノ秒域のパルスレーザになると、下図のようにアブレーション加工域に入ってきます。
アブレーション加工とは、高エネルギーのレーザを照射し、材料を昇華させ除去する加工方法です。そのため材料の硬さに影響されずに加工できるのが特徴です。
waza_06.jpg
ナノ秒パルスレーザの場合、若干の熱影響があるものの「1パス当たりの加工深度」は深いため、加工面積が広く、深いものに対しピコ秒やフェムト秒レーザよりも優位に働きかけます。
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<アルミナ板への掘り込み加工>
硬くて脆い材料の代表格であるアルミナへの加工は、切削などの接触加工ではかなり難しい加工となります。
その点レーザは非接触加工であるため、切削抵抗によるツール摩耗や材料の欠けが発生しない最適な工法であると言えます。
今回はプリント基板の配線図デザインをアルミナ板に掘り込み加工してみました。
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配線部が凸となるように掘り込み加工を実施。堀りは100ミクロン程度の深さで加工しています。

<S50C材へのディンプル加工>
微細ディンプル加工は「接触面積の低減」「油だまり」効果があり、摺動面や接触面の摩擦低減手段として適応されています。
waza_09.jpg
今回はS50C角材の接触面にディンプル加工を実施、Vブロックとの摺動をなめらかにしたサンプルを製作しました。
なめらかに滑り落ちる具合いを動画でご覧ください。

◆LuX3号機はレーザックス本社工場(愛知県知立市)で稼働開始!
 試作・試験→加工委託→設備導入までお客様の都合に合わせてご提案!

レーザックスは試作・テスト加工を皮切りに様々な形態でお客様のレーザ加工導入を支援しております。

「試作が良好だったので継続して試作をしたい」→試作委託の外注先として
「試作が良好だったので量産案件として外注したい」→量産委託の外注先として
「試作が良好だったので自社生産したい」→設備導入時のシステムインテグレーターとして
「自社生産の設備が故障、修理中の生産をお願いしたい」→バックアップ生産の外注先として
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◆◆◆◆◆◆レーザックスは1個の試作・テスト加工からでもOK、ぜひご相談ください。◆◆◆
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