高品質固体レーザーによる遠隔切断技術の開発 （平成18～20年度）

■参画機関

産

• 株式会社レーザックス（愛知県）
• 株式会社ファインディバイス（福井市）
• 株式会社協和製作所（敦賀市）
• 有限会社松本鉄工所（敦賀市）
• 福伸工業株式会社（あわら市）

学

• 国立大学法人大阪大学
• 国立大学法人福井大学

官

• 福井県工業技術センター

■研究目的

　最新の高品質固体レーザを利用して、離れた位置から薄板及び厚板を高品質かつ効率的に切断する遠隔切断技術を開発する。さらに、原子炉の廃止措置や海洋構造物の解体など、レーザ切断技術の新たな展開に向けて、厚板を水中切断する技術開発を行い、基礎データを取得する。

■成果概要

①　薄板用加工ヘッドの開発では、切断メカニズムを検討して カーフ幅と単位面積当りの投入エネルギーの関係を整理し、切断可能なパラメータ領域を明らかにした。
また、試験の結果、機械的・熱的耐久性を確認した。

②　厚板用加工ヘッドの開発では、スロート(喉)部及び拡管部を有するノズルを開発し、 ステンレス等の試験片を、速度450mm/分以上、カーフ幅5mm以下での切断に成功した。
また、加工ヘッドは、ビーム振幅の増大に伴い限界切断速度を上昇させる能力があることを確認した。 さらに、限界加工能力は、切断速度100mm/分以下で板厚切断が可能であることを確認した。

③ 厚板水中切断技術の開発では、6kW＋4kW水中切断用加工ヘッド、10kW水中切断用加工ヘッド及び水中試験装置を開発し、 炭素鋼とステンレス鋼（板厚：50mm、切断速度：50mm/分程度、切断幅：5mm程度）の切断試験に成功した。

④ また、本技術（ファイバーレーザ切断）と従来法（CO２レーザ、酸素切断、プラズマ切断）を比較検討した結果、 本技術の垂直度およびカーフ幅（狭さ）における優位性を確認した。本事業の成果の適用シナリオを検討し、 実用化の対象、今後の研究課題をまとめた。

戦略的基盤技術高度化支援事業