レーザーコーティング技術高度化のための基礎研究

Study for advanced laser coating technology

菖蒲 敬久  ; 城 鮎美*; 鳥本 和弘; 村松 壽晴

Shobu, Takahisa; Shiro, Ayumi*; Torimoto, Kazuhiro; Muramatsu, Toshiharu

レーザーコーティングとは、従来の肉盛溶接を、レーザーを利用することでより薄くコーティングする新しい溶接技術である。本研究では、放射光X線を利用したイメージング法、及び回折法を適用し、「軽い・薄い(価格が)安い・強い・長持ち」といったユーザーニーズに応えるデライト設計ベースの工業製品開発およびそれらを実現するためのコーティング装置に必要なレーザーコーティング技術を確立するための基礎研究を行った。実験は、SPring-8、BL22XUを用いて実施した。0.2mm銅球が基板上に広がる時間とレーザー出力との関係をイメージング法により観察した結果、銅球と基板の融点を比較した場合、銅球<基板ではレーザーが低出力ですぐに基板上に広がるのに対して、銅球>基板ではレーザーが高出力でないと基板上に広がらないことを明らかにした。一方、噴出時の金属球の温度分布測定で得られたFe111回折プロファイルより温度を算出した結果、レーザー照射される3.5mmと比べて、レーザー照射域を通過したそれ以外では高温領域で回折プロファイルの裾が広がっていることから、金属球は高温状態(一部液体状態)であることを明らかにした。

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