住友金属と浜松ホトニクス、溶接用の半導体レーザー開発

　住友金属工業は13日、光学機器メーカーの浜松ホトニクス（本社＝静岡県浜松市）と共同で、溶接用の直接集光型高出力半導体レーザー（ダイレクト・ダイオード・レーザー、ＤＤＬ）を開発したことを明らかにした。

　住金は昨年夏に研究開発拠点である総合技術研究所（兵庫県尼崎市）に新型ＤＤＬを導入し、溶接、表面処理加工などの研究を推進、ＤＤＬによる矩形集光では、レーザー特有の深溶込み溶接や部分焼き入れが可能であるほか、溶接時のスパッタ（飛散する微粒子）発生や鋼板への付着が少ないこと、溶接ビードも凹凸の少ない形状が得られる――などの知見を得られたとしている。今後、ＴＷＢ（テーラードブランク）加工をはじめとする利用技術の向上につなげる。

　現在、自動車用薄板などの溶接は、電気抵抗で加熱する抵抗溶接が主流。しかし、世界的な環境規制の高まりの中、自動車メーカーは軽量化への取り組みを一段と強めており、溶接分野では閉断面部品の活用などに使うことができるレーザー溶接が、次世代技術として関心を集めている。

　今回、住金と浜松ホトニクスが開発した新型ＤＤＬは、高出力半導体レーザー（ＬＤ）からのビームを集光して直接対象物に照射するタイプの発振器を備え、ＤＤＬモジュール、レーザー駆動装置、冷却装置、中継ボックスで構成された４キロワット―ＤＤＬシステム。ＬＤの１センチメートルバー出力を60ワットから１００ワットに光学系を改良して約２倍の高出力化を図ったほか、レーザーヘッド内に不要な圧力計や流量計などの計測機器を外部の中継ボックスにまとめるなどし、現行機種の約３分の１にモジュールの小型化を実現、重量も約半分の15キログラムにまとめた。小型・軽量化したことで６軸ロボットによる運用が可能となり、適用範囲の拡大が期待されている。