レーザー溶着：従来の溶着工法とレーザー溶着の比較およびレーザー溶着の可能性

摘要

半導体レーザーは他のレーザーに比べて出力や輝度が低いという欠点のため，通信，情報処理，計測，公害監視等通信や信号用としての開発が中心であった．一方，小型·軽量であり簡易的な設備にてレーザー光を発振でき，40％近くの高い変換効率が得られるという優れた特長を持っている．近年，素子の品質向上と共に十数個の素子を横に並べたダイオードバーを積み重ねたダイオード·スタックの開発により大出力が得られ，工業分野への応用が注目を集めるようになった．特にプラスチックにおける溶着への応用は新しい溶着工法として大きな注目を集めている．半導体レーザー（以下レーザーと記す）溶着は近赤外線領域を通過する透過材と吸収材の組み合わせが必須であったが，透過材同士であればその材料に赤外線吸収色素を含む溶剤を塗布または吸収材側へ練り込むことで，溶着が可能となるなど材料側の開発も盛hである．レーザー溶着はLD素子，電源制御部，光学系，加工装置，材料，成形，アプリケーション等のすべての調和がとれた時に成功する工法であり，そのデリケートさが難しく脚光を浴びながらも広く一般的に採用されてはいない．本稿では，プラスチックおよびレーザーの詳細に関しては割愛し，プラスチック溶着の工法に重点を置いて，その他の溶着工法と比較しながら，レーザー溶着特有のアプリケーションに関して紹介する．