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最終更新日:2019/11/13

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『超短パルスレーザーの特徴と歴史』コラム Vol.1

基本情報『超短パルスレーザーの特徴と歴史』

一目でわかる『超短パルスレーザーの特徴と歴史』

微細加工の中で、まだまだ認知度の低い超短パルスレーザーでの加工。
なぜ、難切削材への加工が可能なのか?
なぜ、表面改質による機能性付与が可能なのか?

世の中の製品の小型化が進む中、求められる部品の小型化に付随して、
微細加工の需要が増えています。
また、複合素材などの加工がし辛い素材も出現する中、超短パルスレーザーでの加工でなら解決できる事案が非常に増えてきました。

超短パルスレーザーの特徴をご理解いただくことで、新製品開発に携わる方々のお力になれる可能性があると思っていただければ幸いです。

レーザー微細加工:SUS304 微細穴加工

レーザー微細加工:SUS304 微細穴加工 製品画像

素材:SUS304/厚み:0.1mm/孔ピッチ:100μm

ステンレス平板にΦ20μmの貫通穴を超短パルスレーザーで加工しました。

平面だけでなく、曲面でも加工できます。 (詳細を見る

レーザー微細加工:セラミック切断加工

レーザー微細加工:セラミック切断加工 製品画像

超短パルスレーザーで脆性が高く、非常に脆いセラミックス薄板の切断(フルカット)加工ができます。

超短パルスレーザーでの加工は、ワークに直接触れることはないため、ワークに及ぼす影響が少ないです。また、非熱加工が可能な為、バリカエリが非常に少なく加工ができます。

素材:セラミック/厚み:200μm (詳細を見る

レーザー微細加工:チタン 六角形トリミング加工 微細穴

レーザー微細加工:チタン 六角形トリミング加工 微細穴 製品画像

生体適合性の高いチタンの薄板に六角穴をトリミング加工しました。
微細穴に形状をつけることが可能です。

細い残し幅で複雑形状でもバリを抑えた微細な加工ができます。

素材:チタン
厚み:0.2mm
サイズ:開孔200μm
形状:六角孔 (詳細を見る

レーザー微細加工:ガラス孔加工 微細穴

レーザー微細加工:ガラス孔加工 微細穴 製品画像

素材:ガラス(石英)/厚み0.15mm

ガラス薄板に幅0.5mmの長穴をトリミング加工しました。
微細穴に形状をつけることが可能です。

薄くて割れやすいガラス板の切断やトリミング加工など、ガラス微細加工が可能です。 (詳細を見る

表面改質:撥水加工

表面改質:撥水加工 製品画像

超短パルスレーザーの微細加工により、金属表面に微細構造(マイクロ・ナノ)を加工することで撥水効果を持たせ、表面改質します。

撥水・撥油は製品の焼付きや錆防止などの機能性の向上に繋がります。

金属表面への微細構造を付与する技術は、摩擦低減、摺動性向上などが必要な部品への応用も可能です。 (詳細を見る

【微細穴加工 微細加工 ミクロン台 針 医療業界】

【微細穴加工 微細加工 ミクロン台 針 医療業界】 製品画像

【微細穴加工 微細加工 ミクロン台 針 医療業界】
【材質】


【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、支給頂いた針に微細穴加工を実施しました。

超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
◆試作・開発案件
はお任せ下さい。

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〒277-0882 千葉県柏市柏の葉5丁目4の6 東葛テクノプラザ 511号室
Tel. 0471-70-4866 Fax. 0471-70-4866
E-mail:info@hikarikikai.co.jp
HP:https://www.hikarikikai.co.jp/ (詳細を見る

【レーザー微細加工 撥水性 離型性 表面改質 金属 樹脂】

【レーザー微細加工 撥水性 離型性 表面改質 金属 樹脂】 製品画像

【レーザー微細加工 撥水性 離型性 表面改質 金属 樹脂】

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、超短パルスレーザーでマイクロナノのパターニング加工により、金属表面を改質し、撥水性を付与しました。機能性処理ともいわれ、機能を付け加え、製品の機能を向上させます。
今回は撥水性を付与しましたが、『親水性』『摩擦低減』『摺動性』などの応用も可能で、製品の機能性向上に貢献いたします。
ロータス効果を利用した技術でもあります。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
◆試作・開発案件
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加工~設備化まで引き受けます。

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【微細加工 薄膜加工 トリミング加工 ミクロン台 SUS304】

【微細加工 薄膜加工 トリミング加工 ミクロン台 SUS304】 製品画像

【微細加工 薄膜加工 トリミング加工 ミクロン台 SUS304】
【材質】
SUS304(sus304)

【材寸】
厚さ0.1mm
残し幅0.05mm

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、材質SUS304のトリミング加工です。
厚み0.1mmの薄膜に残し幅0.05mmで微細加工を実施。
超短パルスレーザーならではの薄膜加工事例です。

超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
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【微細加工 トリミング加工 SUS304 レーザー 切抜】

【微細加工 トリミング加工 SUS304 レーザー 切抜】 製品画像

【微細加工 トリミング加工 SUS304 レーザー 切抜】
【材質】
SUS304

【材寸】
厚さ0.05mm
切幅0.1mm

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、材質SUS304(sus304)の切り抜き加工です。
切幅0.1で微細加工を施しました、異形状のトリミング加工も対応可能。

本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
◆試作・開発案件
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加工~設備化まで引き受けます。

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【微細穴 CFRP 複合材 微細加工 】

【微細穴 CFRP 複合材 微細加工 】 製品画像

【微細穴 CFRP 複合材 微細加工 】

【材質】
複合材
CFRP

【材寸】
穴径0.1mm
厚さ0.1mm

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
材質CFRPに対して穴あけ加工を実施。
機械加工の場合、繊維が絡まる・工具に巻き込まれて繊維が破断する事などありますが、非接触のレーザーを用いる場合は機能を損なうことなく加工が可能。
超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
◆試作・開発案件
はお任せ下さい。加工~設備化まで引き受けます。

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微細加工 ニッケル 六角 トリミング加工 微細穴

微細加工 ニッケル 六角 トリミング加工 微細穴 製品画像

ニッケル薄板に六角穴を超短パルスレーザーで、トリミング加工しました。
微細穴に形状をつけることが可能です。

超短パルスレーザーの非熱加工なら、難削材でも細い残し幅で複雑形状でもバリを抑えた微細な加工ができます。
機械加工ではワークに大きな負荷を与え、歪や熱影響を与えてしまうことで、製作が困難な素材でも、超短パルスレーザーでは対応が可能です。

素材:ニッケル/厚み:200μm
六角孔:開孔200μm (詳細を見る

【レーザー微細加工 微細トリミング加工  銅 Cu 微細穴】

【レーザー微細加工 微細トリミング加工  銅 Cu 微細穴】 製品画像

【レーザー微細加工 微細トリミング加工 銅 Cu 微細穴】
【材質】
銅(Cu)

【材寸】
厚さ0.1mm (100μm)

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、厚さ0.1mmの銅に、微細トリミング加工を実現しました。長穴と長穴の間の残し代は50μmと微細です。銅は熱影響を受けやすい素材ですが、超短パルスレーザーの波長の選択により熱影響を低減した微細形状の加工が可能です。物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

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【レーザー微細加工 ガラス加工 内部改質 マーキング】

【レーザー微細加工 ガラス加工 内部改質 マーキング】 製品画像

【レーザー微細加工 ガラス加工 内部改質 マーキング】

【材質】
ガラス

【業界・使用用途】
医療部品関連業界

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、超短パルスレーザーでガラス表面を傷つけることなく、内部改質加工を行いました。ガラス内部へのマーキング加工を実施した為、摩耗で消失することがありません。

本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

◆難削材・難削形状素材の微細加工
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【レーザー微細加工 ガラス マーキング 医療業界へ応用】

【レーザー微細加工 ガラス マーキング 医療業界へ応用】 製品画像

【レーザー微細加工 ガラス マーキング 医療業界へ応用】

【材質】
ガラス

【業界・使用用途】
医療機器・医療部品関連業界

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、超短パルスレーザーでガラス表面にΦ0.1mmのスポットで微細マーキングを行いました。(SEMIフォーマットに準拠)

本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

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レーザー微細加工:化学強化ガラスの切断加工

レーザー微細加工:化学強化ガラスの切断加工 製品画像

超短パルスレーザーでのフィラメンテーションを利用したガラス内部へのスクライブ加工により、強化の入ったガラスでもクラック発生や破壊なく切断が可能です。微細加工により切り幅は小さく、面粗さ<2μmの平坦な切断面が得られます。

スクライブ加工は化学強化前のガラスへ適用し、割断起点とすることもできます。

素材:化学強化ガラス
厚み:700μm

http://www.hikarikikai.co.jp/laser/ (詳細を見る

レーザー微細加工:超硬チップブレーカ(溝)加工

レーザー微細加工:超硬チップブレーカ(溝)加工 製品画像

超短パルスレーザーで超硬切削工具の先端に溝加工しました。これにより切削時に発生する「切りくず」の排出を改善し、切削状態を良好に保ちます。

PCD(多結晶ダイヤモンド焼結体)、CBN(多結晶窒化ホウ素)などにも加工可能です。

このように、レーザーでの微細加工を付与することで、機能性を向上させることも可能です。

素材:超硬 (詳細を見る

レーザー微細加工:チップブレーカー(溝)加工

レーザー微細加工:チップブレーカー(溝)加工 製品画像

PCD切削工具の先端に超短パルスレーザーで溝加工しました。これにより切削で発生する「切りくず」の排出を改善し、切削状態を良好に保ちます。

超硬、CBN(多結晶窒化ホウ素)などにも加工可能です。

チップブレーカー(溝)加工
素材:PCD(多結晶ダイヤモンド焼結体)
ブレーカ幅:600μm (詳細を見る

レーザー微細加工:スリット加工

レーザー微細加工:スリット加工 製品画像

細長い短冊状の切り出しに加え、0.1mm幅の凹部が加工されています。

金型ではめくれてしまうような加工の難しい薄板ですが、ピコ秒レーザーやフェムト秒レーザーでは微細加工が綺麗に仕上がります。 (詳細を見る

【微細穴加工 ミクロン台 φ50μm 合成石英ガラス 医療】

【微細穴加工 ミクロン台 φ50μm 合成石英ガラス 医療】 製品画像

【微細穴加工 ミクロン台 φ50μm 合成石英ガラス 医療】

【材質】
合成石英ガラス

【業界・使用用途】
医療機器・医療部品関連
通信機器関連
自動車内装部品関連

【材寸】
厚さ0.45mm (450μm)

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
合成石英ガラスへ角20mmの範囲に1万穴の貫通加工を実施しました。

加工技術開発により穴径Φ50μmの貫通穴加工を実現。当社従来加工では同程度の厚みのガラスに対してΦ100μm程度が限界でした。
本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

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【レーザー微細穴 φ100μm 無アルカリガラス 石英】

【レーザー微細穴 φ100μm 無アルカリガラス 石英】 製品画像

【レーザー微細穴 φ100μm 無アルカリガラス 石英】
【材質】
無アルカリガラス

【業界・使用用途】
医療機器
通信機器

【材寸】
厚さ0.5mm (500μm)

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、素材が厚さ0.5mm、穴径100μmです。
バリの少ない小径孔加工が可能です。各種ガラス(石英)への穴あけに対応しています。最小穴径0.1mm程度まで対応可能です。

難削材・難削形状素材の微細加工
◆自動車部品、医療機器部品、電子部品、半導体部品
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【微細加工 切断 ガラス(石英) フィラメンテーション】

【微細加工 切断 ガラス(石英) フィラメンテーション】 製品画像

【微細加工 切断 ガラス(石英) フィラメンテーション】
【材質】
ガラス(石英)

【業界・使用用途】
医療機器
自動車関連

【材寸】
厚さ0.5mm (500μm)

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
素材が厚さ0.5mmのガラス(石英)の切り抜き切断加工を実施しました。
超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられ、微細加工が実現出来ました。

切断方式2方式で対応しています(フルカット、フィラメンテーション利用)。

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【微細穴加工 ガラス 石英 超短パルスレーザー 切断】

【微細穴加工 ガラス 石英 超短パルスレーザー 切断】 製品画像

【微細穴加工 ガラス 石英 超短パルスレーザー 切断】
【材質】
ガラス
石英

【業界・使用用途】
医療機器・医療部品関連業界
医療機器用精密部品のステンレス微細部品

【材寸】
厚さ0.5mm (500μm)

【特徴】
こちらの製品は、超短パルスレーザーを使用し、ガラスに微細穴加工をしたものです。
バリの少ない小径穴加工が可能です。各種ガラスへの穴あけに対応しています。最小穴径0.1mm程度まで対応可能です。

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【微細 コバルト酸リチウム 厚み:15μm リチウムイオン電池】

【微細 コバルト酸リチウム 厚み:15μm リチウムイオン電池】 製品画像

【微細 コバルト酸リチウム 厚み:15μm リチウムイオン電池】
【材質】
コバルト酸リチウム

【業界・使用用途】
リチウムイオン電池

【材寸】
厚さ15ミクロン
径 φ1~5mm

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、コバルト酸リチウムを超短パルスレーザーで高品質にカッティングしました。
リチウムイオン電池の陽極材料でもバリが発生せずする事が出来ます。

本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

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【微細加工 トリミング ミクロン台 ポリイミド】

【微細加工 トリミング ミクロン台 ポリイミド】 製品画像

【微細加工 トリミング ミクロン台 ポリイミド】
【材質】
ポリイミド

【業界・使用用途】
半導体
電子部品

【材寸】
板厚:25μm
残し:10μm

【加工】
超短パルスレーザー加工

【特徴】
こちらの製品は、材質がポリイミドになります。
素材が厚さ25μmのポリイミドに、トリミング加工を実施しました。
残し幅10μmです。
本製品は超短パルスレーザーを用いたので、物理的ダメージ・熱影響が非常に抑えられるためバリの少ない、微細加工が実現出来ました。

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取扱会社 『超短パルスレーザーの特徴と歴史』

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■超短パルスレーザー微細加工と表面改質 ・開発/立会加工 ・試作/受託加工 ・量産/受託加工 ・装置化/装置設計・製造

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