NEDOプロジェクト、銅を高速・精密にコーティングできるハイブリッド複合加工機を開発

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は、大阪大学、ヤマザキマザック、島津製作所と共同で、高輝度青色半導体レーザーを活用し、銅を高速・精密にコーティングできるハイブリッド複合加工機を開発した。

　青色半導体レーザーは、金属に対する吸収効率が高く、従来の近赤外線レーザーでは困難だった金や銅などの加工に適しているため、金属向け次世代加工機の光源への応用が期待されている。特に、銅素材は、高熱伝導性や高電気伝導性を持つことから、高い精度が要求される航空・宇宙・電気自動車など多くの産業からの活用が期待されている。また、銅あるいは銅合金は、古くから細菌に対して殺菌・抗菌作用、ウイルスに対しては不活化作用があることから細菌やウイルスによるリスクを低減させる有効な方法の一つとして知られており、病院、介護施設、学校、電車などのあらゆる施設で手すりやドアノブなどへの利用が期待され、すでに一部の施設では利用されている。手すりなどの銅製品は、バルク材（素材）からの削り出しや鋳造などで製作されているが、銅材料の使用量が多く、価格も高くつくことから普及には課題があった。

　これらを解決する方法として、表面や必要な部分だけに銅をコーティングする技術が有効となる。NEDOのプロジェクトでは、金属の精密レーザーコーティングを可能とするマルチビーム加工ヘッドを開発したが、青色半導体レーザーの出力は当初20W程度で総出力も100W程度だったため充分なコーティング機能はなかった。

　今回、研究グループは200W高輝度青色半導体レーザーを3台装着した600W級マルチビーム加工ヘッドを搭載することで、レーザー集光スポットにおける高いパワー密度が達成でき、ステンレスやアルミニウムなどの金属材料への銅のコーティング速度が従来に比べて6倍以上に向上した。これにより人が接触する金属製の手すり、取っ手やドアノブなどに銅をコーティングすることで、細菌・ウイルスによるリスクを低減する公衆衛生環境の実現や、航空・宇宙・電気自動車などの産業で必要とされる高精度な部品加工への活用も期待できる。