超高速レーザ溶接法でガラスと金属を接続

March, 7, 2019, Edinburgh--ヘリオットワット大学(Heriot-Watt University)の研究アチームは､超高速レーザシステムを使ってガラスと金属を溶接した｡これは､製造業にとって画期的である｡
　ヘリオットワットレーザシステムを使うことで､様々な光学材料､石英､ホウケイ酸塩ガラス､サファイアなど全てと､アルミニウム､チタン､ステンレススチールのような金属との溶接が成功した｡同システムでは､赤外光の超短ピコ秒パルスを材料に沿って照射し､それらを溶融した｡
　5大学EPSRCセンタディレクター､Duncan Hand教授は､｢ガラスと金属を溶接できることは､製造およびデザイン柔軟性における大きな前進である｣とコメントしている｡
　同プロセスは､製造領域を変革し､航空宇宙､防衛､光学技術､またヘルスケア分野にも直接的なアプリケーションがある｡
　同教授は､｢伝統的に、ガラスと金属など異種物質の溶接は､温度特性が異なるため､非常に難しかった｡高温と熱膨張に大きな差があると､ガラスが砕け散るからである｡
　｢現在､ガラスと金属を必要とする装置や製品は､接着剤で結合されることが多い｡これは面倒であり､パーツが徐々に変形､あるいは動く｡ガス放出も問題である｡接着剤からの有機物質が徐々に放出され､製品寿命短縮の原因になる｣｡
　｢新プロセスは､超短レーザパルスを使用する｡パルスは数ピコ秒である｣｡
　｢溶接されるパーツは､密接に結合され､レーザは光学材料を通して集光され､2つの材料間界面に非常に小さな高強度スポットを作る｡わずか数µm径にメガワットのピークパワーを実現した｡これにより､材料内部に電光の微小球のようなマイクロプラズマが生成され､強い閉じ込め溶融で囲まれている｡
　われわれは､-50～90℃で溶接を試験した結果､溶接部は完全のままだった｡したがって､極限条件に対処しうる堅牢さかある｣｡
　研究チームは､オクスフォード･レーザがリーダーとなっているコンソーシアムと協働している｡

(詳細は､https://www.hw.ac.uk/)