レーザー加工の基礎原理と今後のレーザー加工機の進展を知ろう!
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザー加工機の世界市場動向 | 【売上金額の推移/用途別/地域別】 | 家久 信明 |
2 | レーザー発生装置の世界市場動向 | 【加工用用途例/ファイバーレーザー・超短パルスレーザー】 | 家久 信明 |
3 | 具体的な加工用途 | 【自動車のEV化/携帯電話/プリント多層基板/最先端半導体】 | 家久 信明 |
4 | レーザー加工の原理 | 【レーザー加工の5大要素とは?/なぜレーザー光学&加工は分かりにくいのか?】 | 家久 信明 |
5 | 光・レーザーと物質の相互作用 | 【加工は電磁調理器か電子レンジ方式のみ】 | 家久 信明 |
6 | レーザー加工プロセスでの母材金属の状態変化 | 【光加工の融点か沸点か?】 | 家久 信明 |
7 | レーザーの発振機構/ビーム品質とM値 | 【レーザービームデザインの注意点】 | 家久 信明 |
8 | レーザー光で加工する:レーザー光の最適化 | 【進化するレーザー装置】 | 家久 信明 |
9 | 世界のレーザーメーカーの動向 | 【2016年から2022年】 | 家久 信明 |
10 | ロボット搭載リモートレーザー溶接システム | 【レーザースクリュー溶接の利点年】 | 家久 信明 |
11 | 銅溶接の動向 | 【グリーンかブルーか?】 | 家久 信明 |
12 | 空冷ハンディ式レーザー溶接機 | 【アルゴン アーク溶接市場に期待!】 | 家久 信明 |
13 | 超短パルスレーザーの特性と加工例 | 【レーザーマイクロテクスチャーとは?】 | 家久 信明 |
14 | 最新3Dプリンターnews | 【1KWx12ファイバーレーザー搭載】 | 家久 信明 |
15 | 質疑応答 | 【1. 世界で日本の企業割合は? 2. IR SHGTHGの割合は?】 |
家久 信明 |
微細〜巨大加工用レーザ装置の現在と今後の進展
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | – | 【Photonics West 2023年2月@米国サンフランシスコ】 | 家久 信明 |
2 | 【LASER WORLD OF PHOTONICS 2023年6月@独国ミュンヘン】 | 家久 信明 | |
3 | 【Photonix 2023年10月@日本 幕張メッセ】 | 家久 信明 |
超短パルスレーザー加工:最近の進展
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | – | 【自己紹介とセミナー概略】 | 杉岡 幸次 |
2 | 【超短パルスレーザーとは】 | 杉岡 幸次 | |
3 | 【熱影響層(HAZ)の抑制(非熱的加工)】 | 杉岡 幸次 | |
4 | 【多光子吸収】 | 杉岡 幸次 | |
5 | 【ナノリップル形成(LIPSS)】 | 杉岡 幸次 | |
6 | 【マイクロ・ナノ階層構造】 | 杉岡 幸次 | |
7 | 【フェムト秒レーザー3次元加工技術】
【フェムト秒レーザー3次元加工技術 除去加工】
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杉岡 幸次 | |
8 | 【フェムト秒レーザー3次元加工技術 除去加工:FLAE】 | 杉岡 幸次 | |
9 | 【フェムト秒レーザー3次元加工技術 加工:WAFLD】
【FLAEとLAFLDの比較】
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杉岡 幸次 | |
10 | 【フェムト秒レーザー3次元加工技術 無変形加工:屈折率制御】
【量子情報処理のための量子回路の作製】
【高密度・長寿命データ記録】
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杉岡 幸次 | |
11 | 【フェムト秒レーザー3次元加工技術 付加加工:多光子造形】
【多光子造形による3次元ポロマーマイクロ・ナノ構造形成】
【タンパク質の3次元多光子造形】
【タンパク質多光子造形のメカニズム】
【純粋なタンパク質の多光子造形】
【金属の3次元多光子造形】
【ガラスの3次元多光子造形】
【4次元光造形】
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杉岡 幸次 | |
12 | 【ガラス流体チャンネル内への擬似生体構造の構築(FLAE)】
【水とほぼ等しい屈折率の樹脂材料(CYTOP)】
【CYTOPバイオチップの作製方法】
【CYTOPバイオチップを使用した細胞観察】
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杉岡 幸次 | |
13 | 【フェムト秒レーザー3次元複合加工技術】
【除去加工(ガラス3次元加工)+無変形加工(屈折率制御)】
【除去加工(ガラス3次元加工)+付加加工(多光子造形)】
【除去加工(ガラス3次元加工)+選択的メタライゼーション】
【除去加工(ガラス3次元加工)+選択的メタライゼーション+LIPSS】
【表面増強ラマン分光 SERS】
【マイクロ流体SERSチップの性能】
【液界面支援SERS】
【LI-SERSによる超微量分析】
【LI-SERS 超高感度分析のメカニズム】
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杉岡 幸次 | |
14 | 【ビーム整形加工】
【空間的ビーム整形】
【ベッセルビーム加工】
【ベッセルビームの応用分野】
【ベッセルビームの応用例】
【ベッセルビームの問題点の解決】
【整形ベッセルビームによるTSVの作製】
【デジタルPCRチップ作製への応用】
【デジタルPCRチップの作製】
【その他の応用】
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杉岡 幸次 | |
15 | 【GHz バーストモードアブレーション】
【GHzバーストモード加工】
【GHzバーストモードアブレーション (Si)】
【GHzバーストモードアブレーション (Cu)】
【LIPSS形成 (Si)】
【LIPSS形成 (Ti)】
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杉岡 幸次 | |
16 | 【まとめ】 | 杉岡 幸次 |
第1回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | 第1回 加工におけるレーザの基本、ならびに加工用レーザの種類、特徴、適用例及び動向 | 【はじめに】 【講演概要】 【レーザ(1960)から63年】 【メイマンの発明したルビーレーザ】 【大出力レーザ装置の例と使用経験のあるレーザ装置】 【自動車業界のレーザ装置】 【レーザ高速溶接例 リモート溶接/スキャナー溶接】 【レーザ切断機】 【ファイバーレーザリモートの切断事例】 【携帯機器へ適用されるレーザ加工】 【(パーカッション)穴加工】 |
片山 聖二 |
2 | 【レーザ(材料)加工法】 【レーザによる各種加工現象】 【講演概要】 |
片山 聖二 | |
3 | 【レーザ(光):電磁波】 【レーザの特徴】 【レーザの特徴と(溶融)溶接】 |
片山 聖二 | |
4 | 【講演概要】 【レーザ発振の原理】 【光の吸収、自然放出および誘導放出】 【レーザ発振と条件(エネルギー準位と共振器)】 【レーザ発振とエネルギー準位】 |
片山 聖二 | |
5 | 【講演概要】 【加工用レーザの名称と特性】 【加工用レーザの種類と発振波長】 |
片山 聖二 | |
6 | 【加工レーザ装置の動向】 【溶接用レーザ装置とパワーレベル(動向)】 【レーザ加工機】 |
片山 聖二 | |
7 | 【光ファイバの種類と特徴】 【講演概要】 【レーザ溶接性に及ぼす各種因子の影響】 【レーザ出力波形】 |
片山 聖二 | |
8 | 【溶接用レーザの発振波形】 【レーザ溶接現象】 【レーザ照射時の様子】 【レーザ穴あけ例】 【レーザ集光モニター】 【レーザのパワー密度(強度)と横モード(TEM)】 |
片山 聖二 | |
9 | 【レーザの横モード(TEM)】 【リングモード(2重コア)ファイバーレーザにおける出力パターン】 【ビーム品質(M², K値, BPP)】 【レーザと各種加工法の条件範囲】 【種々のレーザにおけるビームパラメータの比較】 |
片山 聖二 | |
10 | 【レーザビーム品質の定義】 【溶込み深さに及ぼすファイバーレーザの影響】 【SUS 304およびA5052合金の溶込み特性に及ぼすレーザパワーの影響】 【溶込み形状と深さに及ぼすパワー密度の影響】 【講演概要】 【レーザ光の吸収、反射、透過、屈折、散乱】 【レーザ光の吸収特性】 【温度上昇に及ぼすレーザの吸収率と材料の熱伝導率の影響】 |
片山 聖二 |
第2回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザ加工の基本、ならびにレーザ加工法の種類と特徴 | 【レーザ光の吸収、反射、透過、屈折、散乱】 【レーザ加熱蒸発法による超微粒子の作製】 【レーザ加熱蒸発法による超微粒子の作製(酸素中)】 【レーザの吸収特性】 【温度上昇に及ぼすレーザの吸収率と材料の熱伝導率の影響】 【レーザエネルギーの吸収】 |
片山 聖二 |
2 | 【レーザ吸収率測定のための実験(カロリーメトリー法)】 【ファイバレーザ吸収 と YAGレーザ吸収の比較】 【SUS 304およびA5052合金の溶込み特性ならびにレーザ吸収率に及ぼすレーザパワーの影響】 【溶融池表面のキーホールの高速度観察結果(溶接速度変化)】 【キーホール溶接時のレーザ吸収率とその影響因子】 【レーザの吸収特性】 【講演概要】 【レーザと偏光】 |
片山 聖二 | |
3 | 【偏光(代表例)】 【レーザ偏光の影響】 【偏光レーザの影響】 【レーザ切断部のカーフ形態に及ぼす直線偏光の影響】 【偏光レーザの影響】 【講演概要】 |
片山 聖二 | |
4 | 【溶融池の高速度カメラ観察】 【各種レーザによる溶接時のレーザ誘起プルーム/プラズマの発生状況とレーザビームに対する相互作用】 【CO2レーザ溶接時のプラズマ/プルーム挙動】 【マイクロフォーカスX線透視法+高速度ビデオ観察法】 【Nプラズマと溶融池内キーホール挙動の同期観察】 【高パワー密度レーザ溶接時のプルームの挙動と分光分析結果】 【Fe原子のグロトリアン図(エネルギー準位図)】 【レーザ誘起プルームによるプローブレーザの挙動】 【異なるレーザ波長におけるエネルギーの減衰】 【レーザビームとレーザ誘起プルームとの相互作用の可視化】 【高パワー密度レーザ誘起プルームによるレーザの減衰】 【リモート溶接】 【固体レーザ装置】 【リモートレーザ溶接現象観察のための実験的構成】 【大気中で得られた溶接結果】 【溶込みに及ぼす焦点はずし距離の影響】 【リモートレーザ溶接現象に及ぼすファン利用の効果】 【屈折率計測のためのMichelson干渉計の配置と構成 】 【レーザ溶接時のプルームおよび干渉縞の観察結果】 【各種レーザによる溶接時のレーザ誘起プルーム/プラズマの発生状況とレーザビームに対する相互作用】 |
片山 聖二 | |
5 | 【レーザ誘起プルームによる屈折とレーザパワー減少の可視化および計測方法】 【レーザ誘起プルームによるプローブレーザの挙動】 【異なるレーザ波長におけるエネルギーの減衰】 【レーザビームとレーザ誘起プルームとの相互作用の可視化】 【高パワー密度レーザ誘起プルームによるレーザの減衰】 【リモート溶接】 【固体レーザ装置】 【リモートレーザ溶接現象観察のための実験的構成】 【大気中で得られた溶接結果】 【溶込みに及ぼす焦点はずし距離の影響】 【リモートレーザ溶接現象に及ぼすファン利用の効果】 【屈折率計測のためのMichelson干渉計の配置と構成】 【レーザ溶接時のプルームおよび干渉縞の観察結果】 【各種レーザによる溶接時のレーザ誘起プルーム/プラズマの発生状況とレーザビームに対する相互作用】 |
片山 聖二 | |
6 | 【溶接中の温度分布(計算結果の例)】 【CW Nd:YAGレーザによるビード・オン・プレート溶接】 【レーザ溶接時の結晶成長と溶接】 【講演概要】 【CO2レーザとその加工例】 【CO2レーザ溶接部の溶込み深さに及ぼすビームモードの影響】 【大出力CO2レーザ装置】 【溶込み深さに及ぼすCO2レーザパワーの影響】 【Nプラズマと溶融池内キーホール挙動の同期観察】 【レーザ切断】 |
片山 聖二 | |
7 | 【レーザ切断機構】 【レーザ切断例 (1)】 【レーザ切断例 (2)】 【講演概要】 【YAGレーザのエネルギー準位と装置の例】 【高パワーYAGレーザ装置と溶込み特性】 【実験結果】 【パルスYAGレーザによるスポット溶接結果】 【パルスYAGレーザ溶接時の挙動観察】 【レーザパルス波形と スポット溶接現象】 【パルスレーザのアプリケーション】 【実用化したレーザ溶接眼鏡フレーム】 【講演概要】 【半導体レーザの基本構造図(3層サンドイッチ構造)】 |
片山 聖二 | |
8 | 【半導体レーザのダブルヘテロ構造(2つの役割)】 【半導体レーザのエネルギー準位とレーザ装置の集光の例】 【半導体レーザとその高パワー化】 【半導体レーザの線状集光と加工】 【半導体レーザとロボットおよび溶込み特性】 【半導体レーザによる溶接例】 【レーザパワーvsビーム品質】 【半導体レーザの集光状況と高パワー化】 【大出力半導体レーザ】 【大出力半導体レーザによる溶接ビード断面】 【50 kW半導体レーザと自動車ドア溶接への適用】 【レーザブレージング 】 【高パワー半導体レーザの高輝度化】 【高パワー・高輝度半導体レーザとロボット】 【講演概要】 【レーザ発振器における熱的問題とその解決法】 【ディスクレーザの吸収および発振波長と半導体レーザの発振波長との関係】 【薄ディスクレーザの発振原理と溶接部の溶込み深さ】 |
片山 聖二 | |
9 | 【LD励起ディスクレーザと溶込み特性】 【グリーンレーザ発振装置(ディスクレーザ+SHG結晶)】 【レーザ溶接-アルミニウム合金の溶接-】 【講演概要】 【ファイバーレーザとその励起方法】 【10 kWファイバーレーザ装置】 【ファイバーレーザの構造】 【ファイバーレーザーモジュール】 【シングルストライプマルチモードLDによるマルチパラレル励起方式】 【ファイバーレーザの構造】 【 溶込み深さに及ぼすファイバレーザパワーの影響】 【超大出力ファイバーレーザ】 【100kWファイバーレーザ発振器】 【大出力レーザによる厚板の高速溶接】 【雰囲気制御による超厚板突合せ溶接(高品質溶接部の作製)】 |
片山 聖二 | |
10 | 【エキシマレーザの発振原理と装置】 【エキシマレーザ】 【科学結合エネルギーとレーザ】 【レーザ穴あけ例】 【エキシマレーザによる加工例】 【高調波レーザ発振機器とピコ秒レーザの応用例】 【講演概要】 【フェムト秒レーザ】 【趙短パルスレーザの発振原理と加工例】 【レーザ穴あけ例】 【趙短パルスレーザのアプリケーション】 【ピコ秒レーザの適用例】 【趙短パルスレーザによる加工例】 【講演概要】 |
片山 聖二 | |
11 | 【質疑応答】 | 片山 聖二 |
第3回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザ加工現象、ならびにレーザ加工欠陥の種類と特徴および防止法 | 【講演概要】 【レーザとレーザ加工に関する(世界)最新動向】 【溶融池の高速度カメラ観察(高速溶接時)】 【リングモード(2重コア)ファイバレーザにおける出力パターン】 【典型的な溶接速度におけるレーザ溶接時のレーザビームとキーホールの位置関係およびスパッタの発生状況】 【通常レーザまたはARMレーザによる溶接現象(模式図)】 【アルミニウム合金レーザ溶接時の溶融池の表面状況とキーホール挙動の同期観察】 【通常レーザとARMレーザ溶接部のポロシティ生成傾向の比較】 【厚板のレーザ切断品質(CO2レーザ対固体レーザ)】 |
片山 聖二 |
2 | 【レーザ吸収に及ぼす波長、照射角度および偏光の影響】 【ファイバレーザ切断品質に及ぼすビーム形状の影響】 【ファイバレーザのパワー密度分布と切断結果】 |
片山 聖二 | |
3 | 【銅(Cu)のレーザ溶接 レーザーの吸収機構(基礎)】 【自動車における製品と銅のレーザ溶接例】 【レーザの吸収特性】 【固体のエネルギー・バンド構造】 【固体内の電子状態とその運動】 【金属内での自由電子の振る舞い】 【銅・銀・金の吸収スペクトルと光の吸収(発色)】 |
片山 聖二 | |
4 | 【銅(Cu)のレーザ溶接 各種レーザによるCuの溶接例】 【Cu(Cu-Al異種金属)のレーザ溶融溶接の改善方法】 【銅のレーザ溶接現象】 【銅板のメルト・ラン溶接スパッタ数】 【銅板に対する通常ファイバレーザおよびARMファイバレーザによる溶接】 【大気中および低真空中において得られたファイバレーザ溶接部の比較】 【グリーンレーザ発振装置(ディスクレーザ+SHG結晶)】 【銅(Cu)のグリーンレーザ溶接例】 【青色半導体レーザとCu薄板のレーザ溶接部】 【青色半導体レーザ搭載積層造形装置とCuの造形物】 【青色半導体レーザに期待される加工例】 【グリーンディスクレーザ【Green】での溶接】 【ブルー半導体レーザ【Blue】での溶接】 【ARMレーザ【IR-リングモード】での溶接】 |
片山 聖二 | |
5 | 【レーザ(材料)加工法】 【レーザ加工の歴史(下線は外国)】 【レーザによる各種加工現象】 【各種レーザ加工法に適したパワー密度と照射(相互作用)時間】 【レーザ表面改質用の主なビーム照射方式】 【レーザ表面改質処理法】 |
片山 聖二 | |
6 | 【レーザ表面処理例(焼入れ・チル化)】 【レーザ焼入れの例】 【半導体レーザによる焼入れ】 【Fe-C系平衡状態図と生成相】 【各種熱処理法とその特徴】 【合金鋼の冷却による生成組織と硬さ】 【鋼の硬さと炭素量の関係】 【鋼の焼入れ用レーザシステムと温度一定制御で得られた各速度における硬さ分布】 【レーザの吸収特性】 【Fraunhofer IWSの取組み-レーザ焼入れ】 |
片山 聖二 | |
7 | 【エキシマレーザアニーリング装置とアニーリング(効果)】 【エキシマレーザアニーリング(効果)】 【レーザ溶体化処理】 【レーザフォーミング】 【レーザピーニング】 |
片山 聖二 | |
8 | 【ステンレス鋼溶接時の凝固ミクロ組織と室温組織】 【シェフラーの組織図と注意点】 【Fe-Cr-Ni 3元系状態図(等Fe量における縦断面)】 【シェフラーの組織図と溶接部の凝固組織】 【ステンレス鋼レーザスポット溶接部のミクロ組織的特徴とそれに及ぼす急冷の影響】 【2元系状態図と構造・組織に及ぼす凝固速度の影響】 【レーザ照射処理部の特徴とそれに及ぼす合金と冷却速度の影響】 |
片山 聖二 | |
9 | 【レーザアロィング(合金化)レーザクラッディング(肉盛)】 【レーザクラッディング】 【Additive Manufacturing by Lasers* Productivity】 【レーザ積層造形:AM(アディティブ・マニュファクチャリング)】 【SLMレーザー選択溶融に変更】 【LMDシステム構成】レーザ金属堆積 【レーザクラディング】 【LMD】 【レーザ表面改質 タービンブレード】 【レーザ蒸発法による超微粒子の創製】 【レーザ加熱蒸発法による超微粒子の作製(酸素中)】 【レーザPVD】 |
片山 聖二 | |
10 | 【パルスYAGレーザを照射したチタンの溶融部(ガス合金化)】 【チタンのレーザ窒化】 【レーザ(材料)加工法】 【質疑応答】 |
片山 聖二 |
第4回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザ加工法の種類の続きと特徴とレーザ溶接の基礎 ー溶接条件の影響と溶接現象・溶接欠陥ー | 【レーザ加工例(LMD+溶接+切断)】 【レーザー溶接】 |
片山 聖二 |
2 | 【レーザブレージング】 【レーザ切断・穴あけの基礎】 |
片山 聖二 | |
3 | 【加工結果に及ぼす加工条件の影響】 【加工用レーザとその特徴】 |
片山 聖二 | |
4 | 【(1)レーザ切断(連続発振/パルス発振レーザ)】 | 片山 聖二 | |
5 | 【(2)レーザ穴あけ】 【msレーザによる穴あけ】 【短波長(エキシマ)レーザによる穴あけ】 【短パルス・短波長(ns)レーザによる穴あけ】 |
片山 聖二 | |
6 | 【超短パルス(ps・fs)レーザによる穴あけ】 | 片山 聖二 | |
7 | 【質疑応答1】 | 片山 聖二 | |
8 | 【(1)レーザ溶接現象 溶込み形状と深さ】 | 片山 聖二 | |
9 | 【パルスレーザによるスポット溶接現象】 | 片山 聖二 | |
10 | 【ポロシティと凝固割れの発生と防止】 | 片山 聖二 | |
11 | 【質疑応答2】 | 片山 聖二 |
第5回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザ加工現象、レーザ加工欠陥の発生と防止策、ならびに各種材料のレーザ加工性 | 【レーザ加工現象】 | 片山 聖二 |
2 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法1】 | 片山 聖二 | |
3 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法2】 | 片山 聖二 | |
4 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法3】 | 片山 聖二 | |
5 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法4】 | 片山 聖二 | |
6 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法5】 | 片山 聖二 | |
7 | 【レーザ溶接欠陥の種類と特徴および防止法6】 | 片山 聖二 | |
8 | 【各種材料のレーザ加工性1】 | 片山 聖二 | |
9 | 【各種材料のレーザ加工性2】 | 片山 聖二 | |
10 | 【各種材料のレーザ加工性3】 | 片山 聖二 | |
11 | 【各種材料のレーザ加工性4】 | 片山 聖二 | |
12 | 【質疑応答】 | 片山 聖二 |
第6回 レーザ加工(レーザープロセス学)―基礎と実際―
No. | サブタイトル | 項目 | 講師 |
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1 | レーザ溶接に関する欠陥(割れ)の種類、異種材料、モニタリングと適応制御、実用化例 | 【レーザ溶接欠陥(割れの種類)、特徴、発生機構と防止策】 | 片山 聖二 |
2 | 【凝固割れは何故起こるのか】 | 片山 聖二 | |
3 | 【異種材料のレーザ溶接性、およびレーザ溶接時のモニタリングと適応制御】 | 片山 聖二 | |
4 | 【Fe-Al 異材接合】 | 片山 聖二 | |
5 | 【レーザ異材接合の最新動向と高パワーレーザの可能性】 | 片山 聖二 | |
6 | 【従来の金属とプラスチックとの接合方法の問題】 | 片山 聖二 | |
7 | 【プロセスモニタリング・インプロセス制御による(レーザ)溶接の高品質化】 | 片山 聖二 | |
8 | 【連続の溶接(ファイバーレーザの場合)】 | 片山 聖二 | |
9 | 【PRECITECのOCT】 | 片山 聖二 | |
10 | 【様々な分野でのレーザ加工技術の例】 | 片山 聖二 | |
11 | 【質疑応答】 | 片山 聖二 |