レーザー表面のテクスチャリングとパターン化

マイクロマシニングレーザーの独自の特性により、さまざまな材料に表面のテクスチャやパターンを構築可能です。新しいレーザープロセスにより、それぞれが個別に調整された表面特性を持つ高解像度の形状のパターン化が可能になります。これらのユニークな表面テクスチャとパターンは、さまざまなアプリケーションで役立ちます。

  • 超撥水性表面
  • 超親水性表面
  • 高い接着強度の表面テクスチャ

超撥水性表面機能化

ClearSurface™は、表面機能化のための特許出願中のフェムト秒レーザープロセスです。新しいプロセスにより、それぞれが個別に調整された表面特性を持つ高解像度の形状のパターン化が可能になります。新しいプロセスにより、濡れ性の度合いは、超撥水性または高度な撥水性及び超親水性まで制御できます。ClearSurface™は、広く展開されている産業用フェムト秒レーザーのSpirit®ファミリーを利用することにより、新しい医療機器、マイクロ流体工学、センサー、および制御されパターン化された表面特性を備えたその他の精密部品や機器の製造を可能にします。

Super-hydrophobic surface created using ClearSurface
図 1. ClearSurface™を使用して作成された超撥水性表面

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のUVレーザーテクスチャリング

CFRPの接着剤による接着、および塗料と保護コーティングまたは機能性コーティングの接着には、表面処理プロセスが必要です。主な目的は離型剤から残留汚染物質を除去することですが、液体接着剤やコーティングとの接触(「濡れ」または「濡れ性」)を改善する表面テクスチャーの形成でもあります。

TimeShift™テクノロジーを備えたQuasar® 355-60レーザーを使用すると、厚さ2㎜の一方向炭素繊維プレートの表面をレーザー照射プロセスで作成し、高強度の航空宇宙グレードの接着剤で効果的に接合することが可能です。詳細については、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の接合に高い結合力を可能にするUVレーザーによる表面加工をご参照ください。

表面のテクスチャリングとパターン化向けレーザー

Quasar® 高出力ハイブリッドファイバーレーザー

IceFyre® UVおよびIRピコ秒レーザー

アプリケーションノート

CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の接合に高い結合力を可能にするUVレーザーによる表面加工

輸送、クリーンエネルギー、消費財などのさまざまな業界において、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の使用は、高強度、軽量、耐薬品性という独自の特性により成長を続けています。CFRPの使用範囲の増加は、大量生産工場が建設されて経済的規模が拡大することによりコストの削減に繋がります。ただし、CFRPを使用した製造コストのすべてが材料自体に起因するわけではありません。 機械的硬度と化学的抵抗率という独自の特性から生じるため、CFRPコンポーネントの製造にはかなりの製造コストがかかります。詳細については、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の接合に高い結合力を可能にするUVレーザーによる表面加工をご参照ください。

超短パルスレーザー構造化

最先端のレーザーシステムにより、数フェムト秒までのパルス幅を利用可能です。超短パルスによって提供される高いピーク強度は、多光子吸収メカニズムを提供し、光子エネルギーよりもはるかに大きなバンドギャップを埋めます。したがって、超短パルスを適用することにより、多光子吸収によってほぼすべての材料のアブレーションが可能になります。超短パルスアブレーションの非熱的性質と超高速メカニズムにより、明確に定義されたアブレーション閾値フルエンスが提供され、高精度のレーザー構造化が可能になります。詳細については、超短パルスレーザー構造化をご参照ください。