生産加工システム研究室

生産加工システム研究室

キーワード レーザ加工,マイクロ・ナノ加工,積層造形,レーザ歯科治療,難削材・新素材の高能率加工,加工状態のモニタリング

生産加工システム研究室では,脆性材料,難削材,金属粉末,新素材などの材料を,より高精度・高能率に加工して高い表面品位を創生することを目的とし,レーザ加工,切削加工,研削加工を中心にさまざまな研究を行っています.

脆性材料の熱応力割断


シリコンウエハの割断装置

材料表面にレーザ照射したときに生じる熱応力分布を利用して,表面の亀裂を進展させながらガラスやセラミックスを高速・高精度で分断する加工法を提案しています.

材料表面のマイクロ・ナノ構造物の創成

レーザ光を用いて材料表面に微細構造物を創成し,表面の機能性を向上させる提案を行っています.

金属粉末を用いた積層造形


金属粉末のレーザ焼結

レーザ光を用いて金属粉末を薄板状に焼結し,それを幾層にも重ね合わせながら立体形状を製作するラピッドツーリング技術に関する研究を行っています.

レーザ光を用いたハイブリッド歯科治療


レーザ歯科治療器のハイブリッド化

レーザ光を用いて安全で効率的な歯科臨床を行うため,医工連携によるさまざまな提案を行っています.

機械加工の高度化・高能率化

極微量のオイルをミスト状にして供給する環境対応加工(MQL加工),工具を高速回転しながら旋削するスピニング加工,工具と被削材に電流を流して抵抗や工具摩耗を抑制する通電加工など,新しい機械加工法を追求しています.

レーザ援用による機械加工の高度化


ダイヤモンドホイールのレーザドレッシング
回転する砥石表面にレーザを照射し(左図),砥石表面のダイヤモンドを突き出させています(右図)

研削ホイール表面にレーザを照射して砥石の切れ味を創成するレーザコンディショニング,炭素鋼にレーザを照射して表面を改質し,被削性(削りやすさ)や切り屑処理性を改善するレーザアシスト加工の実現に取り組んでいます.

加工現象の監視と砥石作業面性状のオンザマシン測定


光ファイバ2色温度計による工具温度のモニタリングコア径300µmの光ファイバによって,高速で回転する切削工具の温度をリアルタイムで測定しています.

光ファイバ形2色温度計による加工温度のモニタリング,画像処理を用いた砥石表面トポグラフィのオンザマシン測定など,加工現象や工具の幾何学的情報によって高品位な加工表面を創生するための計測技術を開発しています.

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