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2022年6月 6日 (月)

2022年 7月 ~ 8月 第四期「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ


2022年 7月 ~ 8月
第四期 「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ

(Jun. 14, 2022)
日本人技術者は真面目です。日々の加工について,実に丁寧に記録しています。空調設定温度,レーザー光源の励起電流,ビーム出力,パルス繰返し周波数,走査線速度…,自分の管理下にある装置類の制御盤に表示される数値や,加工プログラムにセットした数値を,ノートやExcelにまとめていつでも参照できるようにしています。一方で,超短パルスレーザー加工で最も大切なパラメータはパルスフルエンスであり,加工相談を受けた際に最初に尋ねるのですが,即答できる方は殆ど居られません。チグハグです。折角の努力が活かされていません。
多くの方々が記録されているのは「装置条件」です。運転に際して装置に与えた条件です。一方で加工の検討や再現性の確保に必要なのは「加工条件」です。「加工の場を過不足なく記述する」ことが求められます。記録すべきは,加工点の温度であり,空調設定温度ではありません。加工点でのビームパワーであり,発振器出力ではありません。パルスフルエンスを表示してくれる市販装置は,多分現状ではありません。これを知るには,加工点でのパルスエネルギーと照射スポット面積を評価した後,これらから算出します。
第6回 加工条件」では,加工の場を過不足なく記述することからはじめて,実際に記録すべきパラメータを解説します。

(Jun.  7, 2022)
第0回 レーザー微細加工の概要」ではタイトル通り,技術体系全体を俯瞰的に眺め,特に現段階での課題や問題点を洗い出しました。レーザー微細加工の技術体系をピラミッドで表すならば,「第1回 光学の基礎」「第2回 光と物質の相互作用」「第3回 レーザーの基礎」は,下層で全体を支える部分と云えます。これがしっかりとしていないと,その上に技術を積み上げても不安定なものになりかねません。
第4回以降は各論に相当しますが,分け方に特徴があります。安定加工に直結するレーザー光源の安定稼働を,「第4回 仕様書・出荷検査書」で考えます。科学技術としての数値的検討の基礎を「第5回 エネルギー」で整備します。工業生産において重要である再現性を「第6回 加工条件」で詳細検討します。

第四期・第3回「レーザーの基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 8日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第4回「仕様書・出荷検査書」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 15日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第5回「エネルギー」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 29日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第6回「加工条件」,ウェビナー(Teams)
2022年 8月 26日 (金曜),13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。

2022年 7月 ~ 8月 レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習


2022年 7月 ~ 8月
レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習

(Jun.  7, 2022)
労働安全衛生法第59条第1項又は第2項に基づく,新採や配転者への安全衛生教育にご利用ください。

光学の基礎・レーザーの基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 22日 (金曜), 13:30~16:30

レーザー安全講習」,ウェビナー(Teams)
2022年 8月 5日 (金曜), 13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。

2022年5月31日 (火)

wen無料相談室 (May 31, 2022)



「所望の微細加工は実現できるのか」,「超短パルスレーザーの選択」,「加工機の構成」,「技術開発上の課題と対策」,…。皆さんの悩みは多岐にわたっています。それぞれに考慮しなければならない多くの技術事項があり,特効薬的な”解”はありません。長年この分野で活動してきた熟練者でも,問題解決に時間を要します。超短パルスレーザーやレーザー微細加工機の導入を検討されている方や,この分野に新しく入って来られた方の多くが,適切な道標のないこの分野の状況に,困惑されているでしょう。
「新しくレーザー機器を導入するにあたっての,職場の安全環境の整備」にも,多くの方々が戸惑われています。厚生労働省策定の「レーザー光線による障害防止対策要綱」があることを耳にしたが,具体的に何をどうすればよいのかを誰に聞けば良いのか? なかなか最初の一歩が踏み出せずにおられるでしょう。
皆さんの困惑を少しでも解消できるように,弊社では「web無料相談室」をご用意しております。取り敢えずどうするのがよいのかを知るために,また,どちらに進めばよいのかを示す道標代わりに,ご利用ください。先ずは,メールでお知らせください。必要に応じて,Teamsなどでお話をうかがいます。

May 31, 2022

yma20ka@nifty.com / (株)実用技術研究室

2022年4月29日 (金)

2022年 6月 ~ 7月 第四期「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ


2022年 6月 ~ 7月
第四期 「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ

(May 24, 2022)
家電製品などのカタログや製品仕様を詳しく吟味することは,稀でしょう。国産の民生品であれば,普通に使えて当たり前とされます。レーザー加工や微細加工において,レーザー光源や加工機を導入される方は,仕様や出荷検査書を詳しく吟味されているでしょうか。工業用製品の場合,まだ一般的ではない用途の製品では「普通に使える」の「普通」が加工するモノや加工する人によってまちまちです。仕事に適したレーザー光源や加工機の導入のために,仕様書や出荷検査書を読みこなせることが大切です。
レーザー熱加工はエネルギー効率が数%程度と極めて悪く,エネルギーに基づく検討は殆ど意味を持ちません。アブレーション加工では,30~40%のエネルギー効率が容易に得られます。このレベルになってくると,他の科学技術と同様に,エネルギーをベースに据えた検討が効果を発揮します。形状加工に要するエネルギー,所望のスループット実現に必要なレーザー光源の出力(パワー)など,エネルギーを基に数字で表すことで,技術レベルが格段に向上します。
第4回「仕様書・出荷検査書」,第5回「エネルギー」では,これらについて,基礎から解説します。

(May 17, 2022)
「微細な集光スポットが得られれば,レーザー微細加工は実施できる」と云う程度の理解で工業的加工に取り掛かると,大変な目にあいます。 “工業的”ですから,種々の観点での“再現性”が必要になります。集光スポットに関わるものでは「サイズ,形状,照射位置,照射エネルギー密度,…」が,いつでも,何度繰返しても再現されなければなりません。エンジンやモーターを動力源とし,これを加工点まで機械的に伝送する場合は,多くの技術・知識が蓄積されており,何をどのようにすればどの程度まで実現できるかが分かっています。
「自由空間を伝播するビームをワーク上の一点に再現性良く微細集光する」,これは簡単ではありません。ズレを生じる原因は,レーザー光源,光路(素子),機械ステージ,…全てにあります。機械的な理由であれば,蓄積された経験が利用できますが,光学的理由によるものについては,その理屈からの理解が必要になります。この問題については,特効薬的な“答え”はありません。
光学やレーザーの基礎からの理解は当然として,思いの外役に立つのは「仕様書・出荷検査書」の諸項目の理解です。安定出力が得られるとされているレーザー光源が,仕様書や出荷検査書でどのような項目でどのような数字となっているのかを理解することは,安定なレーザー出力の維持・利用に繋がります。

(May 10, 2022)
『レーザーは先端技術製品であり,スイッチを入れれば,安定した理想的なビームが利用できる。アブレーションとは,熱影響のない夢の加工技術である。』と思っている方は案外多いようです。技術者の立場で,良く考えてみて下さい。これは完全に思考停止状態です。この姿勢では,加工で問題が生じた際に対策を考えることができません。技術者としてあるべき姿は,『安定なレーザー出力を利用するにはどのように運転するのが良いか。アブレーションを損なう要因は何か。』を常に考えることであると云えます。
面倒であると云うだけで,基本から逃げていませんか。「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズでは,加工を支える幾つもの技術分野について,基礎から解説を行っています。理解や知識を整理される機会としてご利用ください。

(May 3, 2022)
Web上にはいまだに,「超短パルスレーザーであるからアブレーション(非熱)加工が実現できる」に類する多くの記事があります。超短パルスレーザーの産業応用が始まった頃であればまだしも,それから15年程経っているのですから,もう少し本質的な理解が広まって欲しいと思っています。
端的に云うと,アブレーション加工のメカニズムから考えて,最も適しているのは「真空紫外光源」です。名前の通り,大気による吸収損失が大きいので,利用するには真空(減圧)環境が必要です。また,手軽に使用できる集光手段がありません。これらは産業応用の大きな障害になります。アブレーションに必要な高エネルギー光子を得る代替手段が,高密度の可視近傍の光子を利用した多光子過程です。超短パルスレーザーは,高密度光子を得るための手段にすぎません。
本質的な理解に至れば,今まで must と思い込んでいた事柄がそうでなくなり,新しい発想が得られるようになります。現在直面している課題の克服や,更なる技術展開に繋がることが期待されます。超短パルスレーザー加工や,アブレーション加工が分かったつもりでいる方々も,第2回「光と物質の相互作用」をお聴きになり,理解を整理されては如何でしょう。

第四期・第1回「光学の基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 6月 10日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第2回「光と物質の相互作用」,ウェビナー(Teams)
2022年 6月 24日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第3回「レーザーの基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 8日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第4回「仕様書・出荷検査書」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 15日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第5回「エネルギー」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 29日 (金曜),13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。


2022年 6月 ~ 7月 レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習


2022年 6月 ~ 7月
レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習

(May 17, 2022)
レーザー機器を用いた業務の実施に関して,会社等が何をどのように整備すればよいか?
厚生労働省策定「レーザー光線による障害防止対策要綱」を参照するのが,最も妥当と思われます。基本的に,レーザー機器の運転に個人的にも法人的にも「免許」は必要ではありません。求められているのは,「労働安全衛生法の規定する労働衛生管理体制(安全衛生委員会)を整備」し,他の業務と同様に安全な環境を整備・維持することです。「安全衛生委員会」が組織されていない会社等であれば,あらたに組織し,レーザー機器を用いた業務の安全な環境を整備・維持します。活動の中心的役割を担う者として,レーザー機器管理者を選任します。
レーザー機器を用いた業務の「作業標準書」を整備するとともに,作業従事者に事前に安全衛生教育を施すことは重要な活動項目です。しかしながら,厚生労働省策定の要綱の求める安全衛生教育を,自社で実施するのは,実際のところなかなか難しいと云えます。
弊社では,安全衛生教育にご利用頂ける基礎講習として,
レーザー安全講習」,「光学の基礎・レーザーの基礎」,「光路設定・光学素子・アライメント
をご用意しております。会社内で不足する安全衛生教育を補うものとして,弊社の基礎講習をご利用ください。

(May 10, 2022)
厚生労働省策定レーザー光線による障害防止対策要綱」は,次の3つを柱としています。

(1) 労働安全衛生法の規定する労働衛生管理体制(安全衛生委員会)を整備する。(クラス1M,2M,3R,3B,4 レーザー機器)
会社等組織にまだ「安全衛生委員会」が設置されていない場合は,委員会をあらたに設置する。
管理対象に「レーザー機器取扱い業務」を含める。

(2) レーザー機器管理者を選任する。(クラス3R,3B,4 レーザー機器)
レーザー光線による障害の防止について十分な知識と経験を有する者のうちから,レーザー機器管理者を選任する。
管理者に組織内の「レーザー機器取扱い業務」におけるレーザー光線による障害防止を中心とする任務に就かせる。

(3) 「レーザー機器取扱い業務」に従事する労働者に,安全衛生教育を行う。(クラス1M,2M,3R,3B,4 レーザー機器)
労働安全衛生法第59条第1項又は第2項に基づく教育を行う。
次の内容が含まれるように留意する。(①レーザー光線の性質,危険性及び有害性, ②レーザー機器の原理及び構造, ③レーザー機器の取扱い方法, ④安全装置及び保護具の性能並びにこれらの取扱い方法, ⑤緊急時の措置及び退避)


会社等組織において既に「安全衛生委員会」が設置されている場合は,職場の「レーザー機器取扱い業務」の安全対策・管理は然程難しいものではありません。
他の業務と同様に「安全衛生委員会」の活動の一環として,職場の安全の維持・向上に取組むようにと云うのが,厚生労働省の「要綱」の趣旨と云えます。

「安全衛生教育」の実施と「作業標準書(作業手順書)」の整備が,重要な活動になります。
「要綱」が安全衛生教育に含めるようにとしている五項目のうち,「②レーザー機器の原理及び構造,③レーザー機器の取扱い方法,④安全装置及び保護具の性能並びにこれらの取扱い方法,⑤緊急時の措置及び退避」は,機器の「取扱い説明書」や職場で整備される「作業標準書」に詳しく説明されています。
一方で「①レーザー光線の性質,危険性及び有害性」は,「取扱い説明書」や「作業標準書」ではなかなか十分な説明が難しいものです。

弊社がご用意している「レーザー安全講習」は,「JIS C6802 レーザ製品の安全基準」の附属書に沿って,以下の解説を行います。
(i) レーザー製品のクラス分けと,各クラスの製品がどのようにどの程度危険であるか
(ii) 目や皮膚にレーザー放射を浴びた場合に,具体的にどのような障害が生じる恐れがあるか
(iii) 安全な職場環境を構築する基本的考え方,代表的な安全措置(対策)

弊社では「レーザー安全講習」に加えて,「光学の基礎・レーザーの基礎」「光路設定・光学素子・アライメント」の基礎講習もご用意しています。
会社等組織内で不足する安全衛生教育を補うものとして,弊社の基礎講習をご利用ください。

※ 「レーザー安全講習」を受講された方に「修了証書」(pdf)をお出しします。
※ 組織内でレーザ機器(安全)管理者の任にあたる方は,㈶光産業技術振興協会主催の「レーザ安全スクール」「レーザ機器取扱い技術者試験」をご利用されることを推奨します。


レーザー安全講習」,ウェビナー(Teams)
2022年 6月 3日 (金曜), 13:30~16:30

光路設定・光学素子・アライメント」,ウェビナー(Teams)
2022年 6月 17日 (金曜), 13:30~16:30

光学の基礎・レーザーの基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 7月 22日 (金曜), 13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。


2022年4月11日 (月)

基礎講座「7. 熱現象」 資料改訂

「レーザー微細加工のための基礎講座」
第7回「熱現象

第7回の内容を大幅に見直しました。また,タイトルを短くしました。 
「酸化の微細加工への影響」および「超短パルスレーザーとレーザー誘起プラズマ」の章は,暫くの間,資料をweb上では公開しません。セミナー・ウェビナーを受講される際にお配りする資料には含まれます。
「レーザー微細加工のための基礎講座」は,各回,開催日時を定めてご案内を差し上げています。少ない人数でご利用の場合はこちらをご利用ください。
ご所属の組織などでまとまった人数でご利用をお考えの場合は,先ずご連絡ください。レギュラー開催とは別に,ご希望の日時・内容で受講頂けるように検討いたします。

(Apr. 12, 2022)


2022年4月 5日 (火)

2022年 5月 ~ 6月 第四期「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ


2022年 5月 ~ 6月
第四期 「レーザー微細加工のための基礎講座」シリーズ

(Apr. 26, 2022)
レーザーの特性として,単色性や収束性などが挙げられます。多くの波長の光線の寄せ集めではなく,遠くまで拡がることなく伝播する光は,扱いやすく,“素性の良い” ものであるように思われます。
レーザー加工では多くの場合レンズで作った集光スポットを用います。レンズが収差のない理想的なものであったとして,良好な集光スポットは,ビームが球面波や平面波の場合に得られます。球面波も平面波もビームの伝播軸を対称軸として,諸特性が回転対称に分布しています。最も一般的な球面レンズの機能も回転対称ですから,球面波や平面波と球面レンズは大変に相性が良いと云えます。レーザービームは “素性の良い” ものであって,他のビームに比してずば抜けて良い集光スポットが得られるように思えます。ところが実際は,加工用レーザーのビームの諸特性の回転対称性は然程良くありません。これを理解できていないと,「高価な集光レンズを購入したのに,加工痕はイビツで均質性が出ない,…」 と頭を抱えることになります。レーザーは理想の光であり,収差のない質の良い集光スポットが作れると云う幻想を捨てて下さい。少なくとも加工用レーザーの “素性” は良くありません。実際の加工用のビームがどのようなものであるかを理解しておくことは,微細加工で生じる問題の多くで,原因究明,対策立案に極めて有効です。
ここで示したのは,ほんの一例です。他にも多くの実際上のknowledgeがあります。問題解決のための特効薬的な情報を求めても,なかなか得られないことを既に経験されているでしょう。原因は複合的であり,実際上のknowledgeを多く持っていて,はじめて有効な策を立てることができます。
“急がば回れ” です。先ず,第0回の「レーザー微細加工の概要」でこの分野にどのような課題があり,そのアプローチとして何が有効であるかを知ることをお勧めします。その上で各回の各論を聴講されるのが有効です。

(Apr. 19, 2022)
収差とは,レンズを介して物体の像を結ばせる際の,物体と像の相似関係からのズレです。ザイデルの五収差が有名で,球面レンズの中央部だけを用いるようにすれば影響を低減できます(近軸光線)。レーザーは単色ですから,色収差は現れません。また,ビームはレンズに比べて十分細く,注意深く球面レンズの中央を通るようにアライメントされます。従って,ザイデルの五収差の影響は強く現れない筈です。(F-θレンズを備えたガルバノスキャナを用いる場合は,歪曲収差が現れます。)
ところが実際は,多かれ少なかれ殆どのレーザー光源で非点収差は現れています。レーザー微細加工は,ビームの集光スポットが理想的な点状であることを前提としています。非点収差が強く現れている集光スポットでは,高い加工品質を望めません。
何故球面レンズの中央だけを使っても非点収差が現れるのかを第1回「光学の基礎」で,この影響を低減するにはどのようなレーザー光源を選択すべきかを第4回「仕様書・出荷検査書」で解説します。これが原因でお困りの方には,直ぐに効く良薬となるでしょう。そうでなくても,滋養強壮として基礎体力が高まり,仕事の水準が目に見えて向上してきます。

(Apr. 12, 2022)
第四期(第0回~第8回)で用いる資料を,全面改訂しました。弊社webサイトでご覧頂けます。
資料の一部はweb上では非公開です。分野でコンセンサスが得られていない内容であり,講座を聴講されずに資料内容を自己解釈されると,不都合が生じる恐れがあります。一方で,レーザー微細加工で直面している現状の課題・問題を検討する上で出てきた解釈ですので,皆様の抱える課題・問題についても新しい見方や考え方を得るためのお役に立てるように思います。
Web上で非公開の内容も,資料の始めの目次でタイトルをご確認頂けます。お困りの事柄の参考になるか,ご興味のある事柄が含まれているか,一度目をお通しください。

(Apr. 5, 2022)
「面倒な基礎をすっ飛ばして,仕事に直ぐに役に立つことを知りたい」と思われる方は,先ず次をお読みください。
『光学は長い歴史を持つ学問で,対象は多岐にわたっています。所望の機能の光学系を構築するには「幾何光学」が役に立ちます。既に光学系が構築された加工機を導入する場合であっても,日々の光路のメンテナンス・維持の作業が必要です。より良い加工を目指すのであれば,「幾何光学」は身に付けておきたいところです。所望の三次元形状を得るには,加工特性の偏光依存に基づく理解が必要です。また,加工に用いるガウシアンビームの集光特性の理解が前提になります。これらは「波動光学」で説明されます。』
先の文章が意味する内容がほぼ分かる方は,「光学の基礎」を飛ばしてその先の回にお進みください。チンプンカンプンで何を云っているのか分からない方は,急がば回れ,第1回「光学の基礎」を受講下さい。即効性はありませんが,その後の理解のレベルが変わってきます。長い目で見た時,きっと役に立ったと思えるでしょう。

第四期・第0回「レーザー微細加工の概要」,ウェビナー(Teams)
2022年 5月 20日 (金曜),13:30~16:30

第四期・第1回「光学の基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 6月 10日 (金曜),13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。


2022年 5月 ~ 6月 レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習


2022年 5月 ~ 6月
レーザー取扱業務に就く方のための基礎講習

労働安全衛生法第59条第1項又は第2項に基づく,新採や配転者への安全衛生教育にご利用ください。

レーザー安全講習」,ウェビナー(Teams)
2022年 5月 13日 (金曜), 13:30~16:30
2022年 6月 3日 (金曜), 13:30~16:30

光学の基礎・レーザーの基礎」,ウェビナー(Teams)
2022年 5月 27日 (金曜), 13:30~16:30

費用: ¥11,000 (受講料¥10,000 + 消費税¥1,000) /人・回

お申し込みなどに関しては,弊社homepage「お申し込みなどについて」をご覧ください。

2022年3月31日 (木)

基礎講座「6. 加工条件」 資料改訂

「レーザー微細加工のための基礎講座」
第6回「加工条件

第6回の内容構成を全面的に見直しました。また,タイトルを短くしました。 
「実用加工条件の検討」の章は,暫くの間,資料をweb上では公開しません。セミナー・ウェビナーを受講される際にお配りする資料には含まれます。
「レーザー微細加工のための基礎講座」は,各回,開催日時を定めてご案内を差し上げています。少ない人数でご利用の場合はこちらをご利用ください。
ご所属の組織などでまとまった人数でご利用をお考えの場合は,先ずご連絡ください。レギュラー開催とは別に,ご希望の日時・内容で受講頂けるように検討いたします。

(Mar. 31, 2022)


2022年3月19日 (土)

基礎講座「5. エネルギー」 資料改訂

「レーザー微細加工のための基礎講座」
第5回「エネルギー

第5回の構成内容を全面的に見直しました。タイトルを短くしました。 
資料の内の数枚は,暫くの間,web上では公開しません。 セミナー・ウェビナーを受講される際にお配りする資料には含まれます。
「レーザー微細加工のための基礎講座」は,各回,開催日時を定めてご案内を差し上げています。少ない人数でご利用の場合はこちらをご利用ください。
ご所属の組織などでまとまった人数でご利用をお考えの場合は,先ずご連絡ください。レギュラー開催とは別に,ご希望の日時・内容で受講頂けるように検討いたします。

(Mar. 19, 2022)

«基礎講座「4. 仕様書・出荷検査書」 資料改訂

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