焼き入れ | 直接集光型レーザダイオード(DDL)

レーザ焼入は材料表面付近を加熱する手法です。DDLを用いたレーザ焼入では集光ビームサイズの選択により、非常に小さく狭い部分の焼き入れが可能となります。これにより歪みを少なく抑えることができ、高品質な焼き入れを実現します。

DDLを用いたレーザ焼入のメリット

焼き入れの高品質化

  • 局所加熱のため、歪みが少ない
  • 少量・多品種の焼き入れが可能
  • トップハット形状の強度分布により、均質な焼き入れが可能

集光ビームパターンおよびプロファイル例

・DDL(トップハット形状)

・ファイバ出力型レーザ(ガウシアン形状)

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焼入時の入熱イメージ画像

・DDL

・ファイバ出力型レーザ

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工程の削減

  • 少ない歪みのため、補正工程が不要
  • 自己冷却可能な局所加熱のため、冷却工程が不要
  • 単一焼入が可能なため、工程待ちが不要

ランニングコストの削減

  • 各種工程の削減により、全体のコストパフォーマンスが向上
  • 冷却用の水と油の保管・管理・調整が不要
  • 高周波焼入用のコイル作成が不要

省スペース化の実現

  • 自己冷却可能なため、焼入後の冷却装置・機構が不要

レーザ焼入と高周波焼入の比較

従来工法である高周波焼入との比較表です。高周波焼入とは材料に高周波の電磁波による電磁誘導を起こし、表面を過熱させて焼き入れを行う熱処理の手法です。

 

  レーザ焼入 高周波焼入
歪み 小さい 大きい
後行程 不要 必要
冷却 不要 必要
コイル(治具) 不要 製品ごとに専用品が必要
焼入深さ 浅い 深い
加熱 局所 全体

焼入領域

・レーザ焼入

・高周波焼入

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