研究開発成果集(事業期間 平成18年度~平成20年度)
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31 高品質固体レ-ザによる遠隔切断技術の開発 プロジェクト参画研究機関 株式会社レ-ザックス、株式会社共和製作所、株式会社ファインディバイス、福伸工業株式会社、 有限会社松本鉄工所、国立大学法人大阪大学、福井県工業技術センタ-、国立大学法人福井大学 事業管理者 財団法人若狭湾エネルギ-研究センタ- ■研究開発の背景・目的 自動車産業は多品種少量生産可能な切断技術を、造船・厚板シャ-リング業界は高品質・効率的な切断技術を、原子力業界等は水中切断技術を必要としている。 最新の高品質固体レ-ザ(ファイバ-レ-ザ)を用い、上記各ニ-ズに対応可能な切断用加工ヘッドを開発する。 反射光センサレーザ光集光レンズ移動ワークピース反射光光学素子冷却コリメートレンズ薄板用加工ヘッド模式図ハーフミラースキャンミラー 図1 薄板切断用加工ヘッド模式図 ■研究成果の目標 ■研究の目標 高品質固体レ-ザ(ファイバ-レ-ザ)を用いた高性能の薄板、厚板(気中および水中)切断用加工ヘッドを開発する。 ① 技術的目標 ・薄板切断用加工ヘッド:薄板鋼板をアシストガスを使用しない、高速、仕上げ加工不要で切断できるヘッドを開発する。 ・厚板切断用加工ヘッド:厚板鋼板を気中および水中で高速かつ狭い切断幅で切断できるヘッドを開発する。 ② 事業化手法等 開発することが目標である。具体的には、長焦点光学系の活用、放物面鏡の採用、ノズル形状の工夫等を行って開発する。 ■研究成果の概要 ・薄板切断用加工ヘッド:長焦点光学系の活用で、Znメッキ鋼板、炭素鋼の1~3mmを5m/分で仕上げ加工不要レベル、アシストガス無しで500mm程度離れた位置から切断できる加工ヘッドを開発した。 ・板厚毎に、ビ-ム径と単位面積当たりの投入エネルギ-で切断可能範囲をマッピングした。 ■研究成果の活用 ・薄板切断用加工ヘッド:自動車用パネルのプレス工程等に採用することにより、高価な多数の金型が不要となり、大幅なコスト低減が図れる。 ・厚板切断用加工ヘッド:造船等溶接前の素材からの厚板切断時に採用することにより、切断面の垂直度が良好で、切断幅の狭い切断が可能となり、切断粉の低減等環境負荷の低減が図れる。 ・厚板水中切断用加工ヘッド:原子炉容器の解体に向けた基礎デ-タが取得できた。切断幅が非常に狭い切断が可能になり、放射化切断粉の低減で、コスト低減、効率化が図れる。 図2 厚板切断用加工ヘッド模式図と外観 図3 水中厚板切断用加工ヘッド模式図 図4 薄板切断用ヘッドの製品化のイメ-ジ

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