フェムト秒レーザーを用いたレーザーピーンフォーミングによる薄板の曲げ加工（第七報 純チタン薄板の加工特性）

摘要

フェムト秒レーザーはパルス幅がfs(＝10~(-15)s）単位と極めて短い超短パルスレーザーであり，被照射部に衝撃波を誘起できるという特異な加工特性がある．この衝撃波を成形力とした板材成形法がレーザーピーンフォーミングであり，著者はこれを薄板の曲げ加工に適用したり．これまで本法の変形特性を調査するとともに，本法がレーザーの特性に敏感で再現性が低いことから高精度化の検討を行ってきた．しかし，本法はその特殊な加工特性にもかかわらず，適用対象が乏しく，未だ実用化の手掛かりがつかめていない．そこで，バイオ，医療用の微細部品への応用を目的として，JIS 1種純チタン薄板に本法の適用を試みた．微細部品を成形するには，板面内の様々な方向に大きな曲率で曲げることが要求される．そのため，本法での方向性の影響を含めた純チタンの変形特性を調査し，他の材料との比較を行った．さらに純チタンにてどの程度の微細な曲げ加工が可能かを検証した．