- ビームモード制御機能付光学ヘッドを用いた自在ビーム成形技術
- ビームモード制御によりスパッタ抑制を実現
- ビームモード制御技術によるスパッタレス、ブローホールレスメカニズム
- 溶接品質の比較
- ビームモード制御技術の適用例
ビームモード制御機能付光学ヘッドを用いた自在ビーム成形技術
(注) ビームモード制御機能付光学ヘッドは、古河電子(株)殿との共同開発品です。
当社のビームモード制御技術の最大の特長はモード設計の自由度です。ビームモードを任意の形状に変更することが可能で、それぞれの加工材料に最適なパターンと強度分布を実現できます。

ビーム成形原理とビームモード設計
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光の回折・原理
平面波がスリットを通ると回折が起きてスクリーン上で波の山が重なって強めあい、白いところが分岐した光となります。
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DOEの概念
回折光学素子(DOE)はこの原理を利用してレーザ光を分岐しています。
設計仕様
- 設計パラメータ(波長、光学系倍率、所望のビームモード形状)より光プロファイルのシミュレーションを行います。
- 格子周期の異なる情報を多段構造にすることで、分岐光の強さを制御した多分岐のビームモードパターンが得られます。
- 当社独自技術により得られたDOEは、効率が高く、また位置精度が高いことが特長です。

ビームモード制御によりスパッタ抑制を実現
ビームモード制御技術を適応することで、スパッタを飛躍的に低減することが可能です。
千葉事業所内のアプリケーションラボ又は中部地区の社外パートナーラボにて、ビームモード制御技術による加工品質の改善効果を検証することが可能です。
ビームモード制御技術は、スパッタ及びブローホールの抑制が必要とされる各種材料の溶接(亜鉛めっき鋼板、ハイテン、アルミニウム合金、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の高反射材)において飛躍的な効果をもたらします。
ビームモード制御なし(通常集光) | ビームモード制御あり | |
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アルミニウム合金 | ![]() |
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ステンレス (SUS304) |
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ビームモード制御技術によるスパッタレス、ブローホールレスメカニズム
スパッタレス及びブローホールレスが実現できる理由は、お客様の材料・工程・サイクルタイムに合わせて入熱設計し、お客様と一緒に固有の課題解決に取り組むからです。
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従来技術
高速化(大出力化)加工における課題
- キーホール内の局所的な入熱分布
誘発された蒸気により湯流れ乱流
スパッタ、ブローホールが発生
スパッタ:溶融金属の飛散
ブローホール:溶接金属内に残留した気泡の孔 - キーホール内の局所的な入熱分布
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ビームモード制御技術
お客様の材料、工程、サイクルタイムに合わせて入熱設計したDOEにて高速加工
- キーホール周辺の予熱効果
蒸気圧を周辺へ分散、湯流れを整流化
スパッタレス、ブローホールレスを両立し、
溶接部の高品位化を実現 - キーホール周辺の予熱効果
動画
溶接品質の比較

ビームモード制御技術の適用例
分野 | 加工種類 | 内容 | 適用分野 | |
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レーザ加工 | 溶接 |
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スパッタ及びブローホールの抑制が必要とされる各種溶接
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改質 |
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ワーク表面層への入熱を制御した状態でより広範囲に熱処理
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除去 |
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ワーク表面層をより広範囲にクリーニング処理
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