光科学技術に関する調査研究

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委託研究報告書

令和7年度

レーザー科学技術の将来に関する調査研究
-国内外最新のレーザーを用いた表面処理の動向と将来に関する調査- 4.質量増加を伴わない溶融プロセス

委託先:光産業創成大学院大学
令和7年度の調査研究では、質量変化を伴わない材料溶融プロセスに焦点を絞り調査を実施した。質量変化を伴わない溶融プロセスとしての表面改質技術の概要をまとめ、競合する従来熱源による溶融表面改質法と、レーザー溶融表面改質法との相違・優位点を整理した。レーザーによる溶融プロセスでは、高出力密度のレーザースポットを材料表面上で高速に走査させる表面溶融池のレーザー特融の動的挙動についても調査した。
また、4年間に亘る表面処理技術全体を俯瞰しての調査結果の総括を行った。レーザーによる表面改質技術はその目的・方法が多岐に亘るためプロセスに伴う質量変化によってカテゴリー分類を行い、「質量変化を伴わない非溶融プロセス(令和4年度)」、「質量の減少(物質除去)を伴うプロセス(令和5年度)」、「質量の増加(物質付加)を伴うプロセス(令和6年度)」「質量変化を伴わない溶融プロセス(令和7年度)」についての調査を実施した。

令和6年度

レーザー科学技術の将来に関する調査研究
-国内外最新のレーザーを用いた表面処理の動向と将来に関する調査- 3.付加プロセス

委託先:光産業創成大学院大学
令和6年度の調査研究では、質量の増加(物質付加)を伴うプロセスの中から、レーザークラッディング(肉盛り)とレーザーアロイング(合金化)を取り上げた。どちらもワイヤーまたはパウダー状等の付加材料を母材上に供給しながらレーザーを照射し、付加加工を行うという点では同一の技術である。その応用領域・対象材料は多岐に亘るが、本報告書には、耐食性・耐摩耗性等の機能付与、及び、補修等の構造形成を目的とした表面処理技術を対象とした調査結果をまとめた。また、質量増加(物質付加)を伴う表面処理のための機器・処理方法に関する調査も行った。