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J-GLOBAL ID：201502204466211502   整理番号：15A0780862

レーザー加工技術の金型分野への応用 研究事例 1 レーザーピーニング技術の実用化と金型分野への適用

著者 (1件)： 沓名宗春 (最新レーザ技術研究センター)
資料名： 型技術  (Die and Mould Technology)
巻： 30  号： 6  ページ： 022-025  発行年： 2015年06月01日 
JST資料番号： X0147A  ISSN： 0912-5582  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： レーザーピーニング技術は,金属レーザー衝撃硬化として,米国バッテル研究所で開発された技術である。ここでは,筆者らが最近開発した”間接型レーザーピーニング技術”も含めて紹介した。通常,金属表面に5~15GW/cm²という高ピーク出力密度の超短パルスレーザーを照射すると,その表面は瞬時に5000°C以上に加熱され,金属材料では加熱・溶融・蒸発・イオン化が1億分の3秒くらいで起こり,高圧プラズマが瞬時に生じる。このプラズマ気体は放射状に空間に広がろうとし,金属内部に衝撃波が生じる。水などのレーザー干渉層があるとプラズマが閉じ込められ,表面から内部方向に強い衝撃波が伝わる。生じるプラズマ圧力で,金属内部に衝撃波が伝播し,金属表面に塑性変形が生じる。塑性変形による圧縮残留応力は,疲労強度を高め,応力腐食割れの防止,疲労亀裂の進展防止などに有効である。筆者が新しく開発した間接型レーザーピーニングは,部材表面にレーザー吸収粉体層シートを設け,その上に水などのレーザー干渉層を準備し,高ピーク出力密度の超短パルスレーザーにより生じる高圧プラズマでこのシートを塑性変形させ,ディンプルを転写するとともに,シート底部に付着している粉体を部材に打ち込む技術である。この処理により,減摩剤Mo₂Sを打ち込むことができた。炭素鋼表面に従来型レーザーピーニング処理をすると,表面から約400μm深さまで残留応力が分布し,工具鋼では約1100MPaの圧縮在留応力が得られた。間接型レーザーピーニング処理で,摺動性改善や耐焼き付き性などの効果を確認している。

シソーラス用語： *ピーニング ,  実用化 ,  *レーザ加工 ,  金型 ,  レーザ照射 ,  パルスレーザ ,  金属材料 ,  加熱 ,  融解 ,  蒸発 ,  イオン化 ,  プラズマ ,  衝撃波 ,  塑性変形 ,  圧縮応力 ,  残留応力 ,  疲れ強さ ,  応力腐食割れ ,  疲れ亀裂 ,  疲れ亀裂成長 ,  硫化モリブデン ,  炭素鋼 ,  工具鋼 ,  応力分布
準シソーラス用語： *レーザピーニング ,  レーザ衝撃ピーニング ,  *金型加工

分類 (2件)： 熱的操作によらぬ硬化  (WC04080O) ,  特殊加工  (QC04000Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： レーザー加工 ,  金型 ,  応用 ,  研究 ,  レーザーピーニング ,  実用化