レーザフォーミング

1. 研究背景

レーザフォーミングとは，金属の板材へレーザ光を照射することで生じる熱応力を利用した曲げ加工手法です．本手法は金型を必要とせず，外力を加えずに自由な加工ができます．そのため，レーザ光照射条件から加工量を予測できる曲げ角推定式の確立が期待されています．しかし，レーザフォーミングの曲げ角推定式は，熱応力の発生に影響を与える様々な要因を考慮する必要があるため，未だに確立されていません．

2. 実験方法

金属の板材を所定の位置にセットして，レーザ光を照射します．板材はレーザ光を吸収して温まっていくと同時に膨らんでいきます．しかし，加熱されている部分は材料中の一部分だけであるため，材料内で膨張の大きさが異なります．これによって板材内には力が発生し，この力が一定以上になると板材が耐えきれずに変形します．その後，板材の変形量，すなわち曲げ角を測定します．この曲げ角を予め推定式で計算できるようになることが本研究のゴールです．
また，上側からカメラで撮影することによって板材の加工されている様子を観察したり，数値解析(シミュレーション)を使って，実験ではわからない板材内部の様子を確認したりします．

3. 今後の展望

曲げ角推定式を完成させ，加工の自動化へ発展させていくことを目指しています．