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研究内容
我们的生活由许多产品支撑。这些产品是通过加工材料创造出来的，应用各种加工方法增加了产品的附加值。根据要求的规格、材料、生产量、成本等采用各种加工方法。实现高精度和高质量的精密加工技术起着重要作用。例如，放电加工、激光加工等特殊加工是精密加工必不可少的加工方法。
镁合金激光精密切割
镁合金是实际使用中最轻的金属，正在应用于平板设备。因此，需要高效的精密加工技术。在这项研究中，为了研究激光微加工的可能性，评估了各种镁合金薄板的切割性能。
图1为激光切割示意图。从二氧化碳激光振荡器（波长 10.6 µm）振荡出的脉冲激光由聚光透镜会聚并扫描到工件表面，通过激光热处理对其进行切割。在加工点，辅助气体（氧气）与激光束同轴注入，以减少热效应并去除熔化的材料。图2为通用镁合金AZ31B薄板（厚度0.5mm）的微细形状加工实例。发现可以加工宽度为约0.6mm的蜂窝形状。目前，我们的目标是使用新型调Q脉冲光纤激光器（波长：1085 nm）对镁合金进行高质量的激光精密加工。
通过激光加工开发微流控器件
近年来，微流控器件的实用化开发在化学和医学领域取得了进展，有望实现节省试剂、节能、缩短反应时间、提高反应效率等效果。在这项研究中，我们的目标是使用二氧化碳激光在合成石英玻璃基板上高效制造微通道。
图 3 显示了使用波长为 10.6 µm 的二氧化碳激光在合成石英玻璃基板上加工的微通道的形状。可以看出，形成了具有连续细小凹坑形状的微通道。图 4 显示了原型微通道基板。目前，如图5所示，我们正在评估通道底部形成的连续细小凹坑对通道内流动的影响。
碳纤维增强塑料激光成型
激光是一项相对较新的技术，近年来，它已被应用于通信技术和医疗领域以及加工等各个领域。其中，激光加工中的激光成型无需使用模具即可轻松进行塑性加工，具有可将对材料的负荷降至最低的优点。
另一方面，碳纤维增强塑料 (CFRP) 具有其他材料所没有的优异性能，例如强度高和重量轻。因此，为了减轻重量和提高燃油效率，CFRP在汽车和飞机上的应用正在迅速发展。因此，在本研究中，我们提出了一种新的加工方法，将激光成型应用到 CFRP 中，这种方法可以轻松进行塑性加工。
在本实验中，我们使用了一块 CFRP 板（厚度 1.0 mm），其基体材料为可进行后处理的热塑性塑料。此外，使用二氧化碳（CO2）激光加工机，通过在样品表面扫描激光束，通过热应力进行激光成型。
目前，我们正在评估激光扫描过程中的脉冲波形，旨在实现高质量、高精度的激光成型。
树脂模具金属加工面脱模性能研究
用于低成本大批量生产塑料制品的模具，必须保持成型品的品质和连续成型的耐久性，要求具有耐磨性、耐腐蚀性、脱模性等功能。一般进行电镀等表面处理，但脱模性也会受到模具表面的加工表面状态的影响，因此仅靠表面处理可能是不够的。因此，研究模具表面状态与脱模性的关系，通过模具加工提高脱模性具有重要意义。因此，尝试对模具加工中常用的放电加工、切削加工、磨削加工等加工面的脱模性进行定量评价。
图 8 示意性地显示了本研究中使用的释放力定量评估系统。将热固性酚醛树脂压缩成型在试件（材料：SKD11，尺寸：27×30×t 5mm）的加工面上，该试件假定为模具加工面，加工面与成型树脂垂直将剥离瞬间的最大拉伸载荷作为剥离力进行测定。图 9 显示了电火花加工表面的脱模测试结果示例。目前，正在对放电加工面、加工面、研磨面、抛光面进行脱模试验。今后，我们将考虑模具加工面的脱模因素，以提出高脱模加工面为目标。
开发高效表面处理方法
近年来，新材料的研发成效显着，高硬度材料、轻质材料等多种材料已投入实用。与此同时，新材料加工技术的研发也在不断进步。例如，在切削高硬度材料的工具中，有很多研究提高可加工性和工具寿命的例子（气相沉积）被应用。然而，制造成本是个问题，因为处理过程复杂且耗时。因此，在本研究中，我们致力于新型表面处理技术的研发。
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