阪大ら、レーザーコーティング照射条件の施工前予測が可能なシステムを開発――レーザー加工の職人技をより手軽に

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レーザーコーティング加工に影響を及ぼすレーザー照射条件などのパラメータ

原子力研究開発機構と大阪大学は2018年6月15日、レーザーコーティング加工時に生じる固体金属の溶融/凝固過程を汎用エンジニアリングワークステーションにより評価可能な計算科学シミュレーションコード「SPLICE」を開発したと発表した。

レーザーコーティングは、基板上にコーティング粉末を噴射すると同時にレーザー光を照射し、高品質なコーティング膜を付与する技術だ。特に、金属基板に異なる金属膜をコーティングできるので、異なる機械的性質も付与できる。しかし、レーザー加工には、レーザー照射条件などを適切に設定しなくてはならず、それに膨大な時間と作業が必要だった。

そこで研究グループは、計算精度を確保しつつも計算負荷を可能な限り低減した、計算科学シミュレーションコードSPLICEを開発。従来、数カ月要していたレーザー照射条件などの施工前評価を数週間に短縮することに成功した。また、固体金属の溶融/凝固過程の評価性能を、SPring-8からの高輝度放射光X線を用いたイメージング法などにより実施し、その妥当性を確認した。

今後の展開として、レーザーコーティング装置の産業界での利用促進を目指し、SPLICEコードの外部利用を積極的に進める予定だ。

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