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レーザストラクチャリング

ストラクチャリングでは、レーザは層又は基材に規則正しく配列された形状を形成し、技術的特性を狙い通りに変更して新しい機能を作成します。例えば、レーザを使って定義された摺動特性のために粗面化または(オイル)セルを導入する場合が挙げられます。そのような構造の個々の要素のサイズは、多くの場合わずか数マイクロメートルです。極めて高いパルス出力を持つ短レーザパルスがこのような高密度のエネルギーを生み出すため、材料はほぼ直接気化 (昇華) します。その際、レーザパルス毎に小さな窪みが発生し、溶融はほぼ回避されます。

レーザストラクチャリングにより、摩擦特性又は電気や熱の伝導率などに影響を与える特性が生まれます。さらに、レーザストラクチャリングにより、加工品の接着強度や耐久性が向上します。

表面のレーザストラクチャリングの利点とは?

環境にやさしい

レーザによる表面のストラクチャリングでは、購入や廃棄にお金がかかる追加の噴射剤や化学薬品は不要です。

再現性と精密さ

レーザにより、簡単に再現可能な、マイクロメートル単位で正確な制御された構造が得られます。

ローメンテナンス

すぐに摩耗する可能性のある機械的なツールとは異なり、レーザは非接触で動作するため、摩耗することは絶対にありません。

後処理不要

レーザ加工により、部品に溶融物やその他の加工残留物はありません。

金属のレーザストラクチャリングの仕組み

レーザストラクチャリングは、レーザ光(通常はパルス)を照射してワーク表面に規則正しい形状を形成します。材料は、レーザ光線によって制御された方法で溶融され、適切なプロセス制御によって定義された構造で凝固します。

1.レーザ光がワーク表面に照射されます。
2.レーザ光が吸収された部位が加熱されます。
3.溶融部が凝固することで構造体が形成されます。

レーザークリーニングとレーザーストラクチャリングによる接着面の最適な準備

エキスパートに聞く:レーザストラクチャリング

レーザストラクチャリングの仕組みと用途、そしてそれに必要な設備について当社のエキスパートが説明します。

レーザストラクチャリングの代表的なアプリケーション

レーザクリーニングとストラクチャリングで得られる接着性と長期安定性の高い接着結合

接着では、レーザによる表面の下処理と準備がプロセスチェーンの重要な工程であり、従来の準備方法に代わる効果的で環境にやさしい手段になっています。クリーニングとストラクチャリング:TRUMPF、接着剤:DELO。

接着準備のためのレーザストラクチャリング

接着技術には清潔でわずかに構造化された表面であることが必要です。構造化とクリーニングは、接合箇所で局所的に、接合前にレーザにより一つのプロセスステップで行われます。構造化することで接着剤との濡れ性が向上します。これにより、接着力が高まり、接合部の長期安定性が向上します。このレーザ加工法は自動生産ラインに簡単に統合できます。

コンロッドのレーザストラクチャリング

レーザストラクチャリングにより、機能性表面のトライボロジー特性を正確に向上させることができます。この工法は、自動車部品の製造などで利用されています。

フォース・フォームフィットの金属・プラスチック接合の構造化

レーザにより金属接合パートナーにアンダーカットのあるマイクロ構造が形成され、プラスチックと金属表面との結合を可能にします。この工法は、自動車部品や白物家電の製造などで利用されています。 軽量構造では、金属とプラスチックの接合の果たす役割が益々重要になっています。この理由は金属の高い強度及び剛性と、プラスチックの軽量性と高い設計自由度を融合できるためです。

熱交換器のフォース・フォームフィット接合の構造化

レーザにより金属接合パートナーにアンダーカットのあるマイクロ構造が形成され、プラスチックと金属表面との結合を可能にします。このような接合は、バッテリーパックのバッテリーシステム冷却時などの冷却・加熱システムにも見ることができます。最適な操作条件を実現します。

レーザストラクチャリングに最適なレーザ

TruMicro 7000シリーズ

大面積の加工に最適

Alle TRUMPF TruMark Beschriftungslaser auf eine Blick
マーキングレーザ

当社ではマーキングレーザの幅広いラインナップが、様々なレーザ出力並びに一般的な全波長 (赤外線、グリーン、紫外線) で用意されています。

TruPulse nanoシリーズ

GTWave及びPulseTuneテクノロジを搭載した当社のパルスファイバレーザーTruPulse nanoは、TRUMPFのポートフォリオで最も多才な産業用レーザーの一つです。

ホワイトペーパー

関連テーマのホワイトペーパーがまとめられています

PDF - 1 MB
銅バスバーのレーザストラクチャリング:電気の損失を瞬時に低下
エレクトロモビリティの世界では効率が決定的な役割を果たします。銅接点などの細部が、電気自動車の航続距離と出力に非常に大きな影響を及ぼす可能性があります。従来のねじ止め工法では接点抵抗が高くなり、電気の損失に至ってしまいます。ですが、TRUMPFのソリューションである特殊なレーザを使用すれば、銅バスバーの構造を正確に生み出し、古い酸化物層を除去し、新しい保護層を施すことができます。その結果、損失が大幅に低下し、Eモビリティの効率が世界中で著しく向上する可能性が生まれます。

お客様向け情報

TRUMPF軽量構造q-pro a
エレクトロモビリティ分野の軽量構造

レーザは異種材料の軽量構造及び柔軟な生産プロセスに最適です。

TRUMPFレーザーによるレーザー溶着
レーザ溶接

レーザ光線は金属とプラスチックの接合において新たな可能性を切り拓きます。溶融温度と熱伝導率が高い材質であっても、精密な溶接が実現します。