内容紹介
近年、工業製品の多くは小型化され、性能を維持した上でコンパクト化することが究極の目標とされる一方、製品の軽薄短小の模索は指摘素材の選定から微細な工法にまで及び、力学的な負荷は変形をもたらすことから、無接触工法のレーザー加工が大注目されている。本書では、特にナノ秒、ピコ秒、フェムト秒などの短パルスレーザーによる微細加工を産業応用の観点から、長年にわたり基礎現象と応用研究の立証実験を蓄積し、加工学の立場で微細加工を理論的に体系化したレーザー加工技術研究の第一人者による待望された書。 ■本書の特色■ ・レーザーによるマイクロ・微細加工に関する初の専門書 ・各種レーザーによる詳細な加工条件が初めて開示された ・レーザーによる微細加工の原理を体系的に詳解 ・レーザー微細加工の実際が理解でき将来が展望できる ・日本を代表するレーザー関連企業の全面協力を得た書
目次
第１章 レーザによる微細加工
1.1微細加工とは
1.2微細加工の歴史的経緯
1.3微細加工の特徴
第2章 微細加工用レーザ
2.1微細加工用レーザの種類
2.2 微細加工用レーザ発振器
2.2.1 短波長化レーザ
2.2.2 短パルス化レーザ
第３章 微細加工の基礎事項
3.1 レーザと材料面の光相互作用
3.1 光の反射
3.1.1 光の反射率
3.1.2 材料の表面状態と反射率
3.2 材料の光吸収
3.2.1 光吸収
3.2.2 多光子吸収
3.3単一パルスエネルギー
3.4 光の消衰係数と浸透深さ
3.4.1材料の消衰係数
3.4.2 光の浸透深さ
3.5 プラズマの発生と圧力波
3.5.1レーザ誘起プラズマ
3.5.2プラズマの圧力波
3.6超短パルスと金属の表面科学
3.6.1 フェムト秒レーザ加工時の表面変化
3.6.2 照射表面の化学分析
3.7レーザ照射による加工現象
3.7.1 光子エネルギー
3.7.2 超短パルスレーザ照射とアブレーション過程
3.8加工の総合メカニズム
第４章 代表的な微細レーザ加工
4.1 微細穴あけ加工
4.1.1 微細穴あけ加工
4.1.2 加工シミュレーション
4.2 極薄板の切断加工
4.2.1 熱源のダイナミックス挙動
4.2.2 ファイバーレーザによる高速切断
4.3表面機能化
4.3.1 高分子材料の表面機能化
4.3.2 表面自由エネルギー
4.3.3 金属材料の表面機能化
4.4 ガラス系材料の加工
4.4.1 石英ガラスの表面加工
4.4.2 ガラスの内部加工
4.4.3 ガラスの割断加工
4.4.4 ガラスの切断加工
第５章 精密微細レーザ加工の実際
5.1 赤外線レーザによる精密微細加工
5.1.1 CO2レーザによる微細加工
5.1.2 １μm帯レーザによる微細加工
5.2 精密微細加工の産業応用
5.3 AM加工技術
5.3.1 AM加工とは
5.3.2 光積層造形技術
5.3.3 AM法の現状
5.3.3.1粗密AM
5.3.3.2緻密AM
5.3.3 AMの加工事例
第６章 マイクロ微細レーザ加工の実際
6.1マイクロ微細加工とは
6.1.1 マイクロ微細加工について
6.1.2 マイクロ加工用レーザ
6.2 マイクロ微細穴加工法
6.2.1 光学系の調整
6.2.2 穴あけ加工の種類
6.2.3 極薄板の最小穴径の限界
6.3 金属の穴あけ加工
6.3.1パルス幅による影響
6.3.2 金属の穴あけ加工 限界
6.4 非金属の穴あけ加工
6.4.1 高分子材料の穴あけ加工
6.4.2 セラミック系材料の穴あけ加工
第７章 短パルスレーザ加工の現状
7.1 短パルスレーザによる加工
7.1.1 レーザと微細加工
7.1.2 短パルスレーザの応用
7.2 マイクロ微細加工の産業応用
7.2.1 ポリイミド系材料のレーザ加工
7.2.2 リチウムイオン電池の構造
7.2.3 プリント基板の穴あけ加工
7.2.3 エキシマレーザによる表面剥離加工
7.2.5 炭素繊維強化プラスチックの切断加工
7.3 マイクロ微細加工の課題と展望
7.3.1 機械加工への応用
7.3.2 マイクロ微細加工の課題
第8章 微細加工用短パルスレーザの安全
8.1 安全基準
8.2 安全の目安
8.3 加工時の安全対策
8.4 その他の安全対策
