材料反応設計
対象材料が光を吸収・反射し、加熱、溶融、分解、アブレーション、構造変化に至る挙動を理解し、目的の加工結果からレーザー条件を逆算します。
対象材料に光を照射したとき、どのような反応が起きるか。その反応を、どの光学系で、どのタイミングで、どの位置精度で、どの安全環境下で再現するか。さらに、その加工結果をどの基準で評価し、量産ラインへどう組み込むか。
Quantecのコア技術は、単なる条件出しではありません。材料反応やレーザー条件、スキャナ制御から加工環境、評価方法まで一体として設計し、量産現場で再現できるレーザー加工プロセスへ落とし込む技術です。
私たちが設計しているのは、単一のレーザーパラメータではありません。
波長、パルス幅、エネルギー密度、繰返し周波数、スキャン速度、焦点深度といった照射条件に加え、ビーム伝送、スキャナ・ステージ制御、照射タイミング、ワーク位置決め、治具といった加工制御系、気温制御、排気・集塵といったレーザーの動作環境、そして、評価基準までを設計対象として扱います。
対象材料が光を吸収・反射し、加熱、溶融、分解、アブレーション、構造変化に至る挙動を理解し、目的の加工結果からレーザー条件を逆算します。
レーザー加工では、エネルギーが不足すれば未加工となり、過剰であれば焼け、酸化、炭化、クラック、基材ダメージなどの過加工が発生します。Quantecは、波長、出力、パルス幅、繰り返し周波数、スキャン速度、焦点位置、照射回数、熱蓄積を組み合わせ、未加工領域、安定加工領域、過加工領域を切り分けます。それにより、量産ばらつきに耐える条件範囲を定義します。
レーザー光が安定してワークに到達するように、光学系、加工範囲、焦点深度、ビーム径、スキャンパスを設計します。大面積加工や高タクト加工では、光学設計そのものが加工品質に直結します。
スキャナ、ステージ、レーザー照射タイミングを同期させ、狙った位置に、狙ったエネルギーを、狙った時間だけ照射します。加工品質は、レーザー条件だけでなく、動作制御と位置決め精度によっても決まります。
遮光、インターロック、排気・集塵、筐体、治具、ワーク保持、装置内I/Oなどを含め、レーザー加工が安定して行われる環境を設計します。加工現象は、光源だけでなく、ワーク保持や周辺環境にも左右されます。
見た目の加工結果だけでなく、導通、強度、残留ダメージ、断面、寸法、再現性、歩留まりを評価基準へ接続します。評価方法を設計することで、加工条件を量産品質へ結びつけます。
搬送、検査、トレーサビリティ、上位PLC、MES、生産管理システムとの接続を見据え、レーザー加工ユニットを量産ラインに組み込める形へ設計します。
材料、要求機能、品質目標、タクト、設備制約を整理する。
反応仮説、レーザー条件、光学系、スキャン、評価方法を設計する。
加工テスト、測定、断面・電気・強度評価、再現性を検証する。
設備要件、治具・搬送、安全、立ち上げ、安定化へ接続する。