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論文 |
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千徳, 英介 ; 上田, 隆司 ; 山田, 啓司 ; 細川, 晃 ; 田中, 隆太郎 ; Sentoku, Eisuke ; Ueda, Takashi ; Yamada, Keiji ; Hosokawa, Akira ; Tanaka, Ryutaro
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />A thin stainless steel is bended by the irradiation of CO2 laser. Then both temperatures at irradiat
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ed and opposite surfaces are measured using two sets of the two-color pyrometer with an optical fiber. In this study, we investigate the effect of temperature difference between irradiated and opposite surfaces on deformation mechanism. The increase of diameter of laser beam and the decrease of thickness of material make the temperature difference smaller and change deformation mechanism from Temperature Gradient Mechanism (TGM) to Buckling Mechanism (BM).CO2レーザを用いてステンレス板材のフォーミング加工を行い,同時にレーザ照射部表面および裏面温度を2組の光ファイバ型2色温度計を用いて測定し, 表裏温度差と変形メカニズムの関係を調べた.実験結果から板厚が小さくなるほど,ビーム径が大きくなるほど表裏温度差は小さくなり,変形メカニズムが温度勾配メカニズム(TGM)からバックリングメカニズム(BM)へと変化することがわかった.<br />出版者照会後に全文公開
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千徳, 英介 ; 上田, 隆司 ; 山田, 啓司 ; 細川, 晃
概要:
Laser forming of a sheet metal is the bending process caused by the thermal stresses which is produced in the sheet by l
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aser irradiation. Therefore, the temperature distribution in the sheet irradiated with laser beam is one of important factors to determine the bending angle of the sheet. In this study, the influence of temperature distribution and the experimental conditions like the diameter of laser beam and the thickness of a sheet on the bending angle is investigated experimentally. The temperatures of a surface irradiated with CO2 laser and its opposite surface are measured using an infrared radiation pyrometer with an optical fiber. As a result, the bending angle is directly proportional to the temperature Ts at the sheet surface irradiated with laser beam and the beam diameter D, and inversely proportional to the thickness h of the sheet. A parameter indicated by D1.41Ts1.5/h1.7 has high correlation with the all bending angles obtained under various experimental conditions. 様々な加工条件で板材のフォーミング加工を行い, 同時にレーザ照射部表面および裏面温度を測定し, 加工条件と照射温度の変形角への影響を調べた. その結果, 変形角はレーザビーム径の1.4乗に比例し, 照射温度の1.5乗に比例し, 加工物の板厚の1.7乗に反比例しており, これらの結果より導出した式は定性的に加工条件の変形角への影響を良く表している.
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上田, 隆司 ; 山田, 啓司 ; 及川, 志郎 ; 細川, 晃
概要:
Laser forming is the thermal process to deform a metal plate using the thermal stress produced by the rapid heating with the laser. In this study, the influence of irradiating conditions of CO2 laser on the bending angle of the
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workpiece is investigated. The temperature at the back surface of the workpiece irradiated with CO2 laser is measured using a two-color pyrometer with an optical fiber. The temperature distribution in the workpiece is calculated using the FEM thermal analysis. Simple bending experiments with one-way laser scanning are carried out. Stainless steel SUS304 of various thickness is used as work material. The results obtained are as follows. The bending angle is proportional to the temperature of the workpiece irradiated. The temperature of workpiece increases with the increase of laser power, the decrease of feed rate of the laser beam and the decrease of plate thickness. After all, the bending angle becomes larger with the increase of laser power, the decrease of the feed rate and the decrease of the thickness of the plate. The temperature of the workpiece can be used as a signal to control the deformation of the workpiece.
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論文 |
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田中, 隆太郎 ; 鬼頭, 昴志 ; 細川, 晃 ; 上田, 隆司 ; 古本, 達明
概要:
本研究では，炭素鋼の正面フライス加工において，加工能率を維持したままバリの抑制を図る手法として，レーザを用いた被削材の部分的な改質による方法について提案した．実験では炭酸ガスレーザを用いて選択的に熱処理を行った炭素鋼JIS S45Cの正面フ
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ライス加工において，切削後の被削材端部の形状についてバリの高さの測定と断面の組織観察を行い，被削材へのレーザ熱処理によるバリの抑制効果について検討を行った．切削後における被削材の端部の形状はレーザ照射条件に依存し，表層にマルテンサイト組織が生成されていると微小なコバ欠けが生じる．またマルテンサイト組織が生成されていなくても，レーザ熱処理により硬度が母材よりも高くなっていると発生するバリの高さが小さくなる．最終切取り予定線へレーザ熱処理を行えば, それ以前の切削でバリが発生していても最終切削においてバリの発生を抑制することができる．仕上げ面粗さは，レーザ熱処理の影響をほとんど受けない．
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