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割れ・熱影響層の抑制とは？課題と対策・製品を解説
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レーザー加工・放電加工における割れ・熱影響層の抑制とは？
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■□■溶接ではない全く新しい金属亀裂修理■□■
【実績一例】
○クラウンサイドカバー上部（鍛造プレス）
→鍛造プレス機は進展する箇所に油漏れがあり、亀裂修理（900mm）として２日間で施工完了
○クランク軸首端の追加穴加工施工
→８か所を２日間で完了
○ガースギア
→溶接個所から２番切れが発生してＬＮＳ補強材ロックで補強（修理期間：昼２日間）
○舶用Ｍ/Ｅシリンダブロック
→船の老朽化したＭＥエンジンを溶接は困難な材質でＬＮＳ工法で実施（修理期間：2.5日間）
その他多数、実績がございます。
その他詳細は、お問い合わせください。
『レーザー加工』は、非接触による切断のため、対象物に余計なストレスを
与えずに加工ができます。
対象物の変形やクラックによる破損を抑え、品質を安定させます。
接触しない方式で切断しますので、切断箇所によるムラがなくなります。
当社では、300〜600mmまでの大きさに対応可能で、厚み0.5〜10mmまでの
切断加工ができます。
【レーザー加工のメリット】
■対象物の変形、クラックがない
■メンテナンスフリー
■ムラのない均一加工
■Ｘ、Ｙステージ不要でイニシャルコストダウン
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
当社は、塩浴冷却剤を使って高温焼入れし、鍛造品や合金鋼の焼割れを
防止しております。
Ms点頂上付近温度に保持した熱浴中に焼入れ行い、鋼材の各部が一様に
その温度に達するまで保持したのち、Ms-Mf間を冷却し変態時期のずれを
防止することで焼割れがなくなり、また、焼曲がりが低減します。
【好適材料】
■合金鋼（SCM440、SNCM439 等）、ボロン鋼、
■ばね鋼、肉厚差のある部品
※詳細については、お気軽にお問い合わせください。
当社が提案した金属熱処理の解決事例を紹介します。
できるだけ低コストで内部応力を除去して欲しいというご相談内容でした。
冷間加工や溶接などを行なうと、製品内部に応力が蓄積され、経年変形や時効
割れが発生する可能性があります。
当社では、材料と溶接方法、部位から残留応力レベルを推定し、適切な加熱・
冷却条件を選定し、応力除去焼なましを実施しました。
【事例】
■課題
低コストで内部応力を除去
■対応
適切な加熱・冷却条件を選定し、応力除去焼なましを実施
※詳しくはお気軽にお問い合わせ下さい。
PG熱処理研究所では、ステンレス・チタンなどの熱処理加工を
行っております。
真空応力除去・固溶化熱処理・調質などの加工に対応。
チタン合金のSTA処理（溶体化時効処理）も承っております。
ご用命の際は、お気軽にお問い合わせください。
【加工例】
■チタン丸棒・応力除去処理
・指定温度：550℃～650℃×1H
・当社採用 ヒートサイクル：590℃×1H
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『KANFON 超精密ファイバーレーザ加工機』は、半導体、精密電子板金、
AIサーバー、医療産業、電気自動車など多様な用途に適用できる製品です。
独自開発のインテリジェント制御システムを搭載、
花崗岩本体設計を採用し、先進のリニアモーターシステムを搭載。
また、熱変形と振動抑制技術を追求し、高速・高精度・高品質な
加工を実現します。
【特長】
■高剛性花崗岩ベースを採用、高速・高精度を実現
■ドイツの先進光学技術を採用
■先進リニアモーターを採用
■独自開発のインテリジェント制御システム
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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レーザー加工・放電加工における割れ・熱影響層の抑制
レーザー加工・放電加工における割れ・熱影響層の抑制とは？
レーザー加工や放電加工は、高精度な加工を実現する一方で、材料に熱や応力を加えるため、割れや熱影響層の発生といった課題を伴います。これらの課題を抑制し、加工品質の向上、材料特性の維持、後工程の負担軽減を目指す技術や手法の総称です。
課題
微細割れの発生
加工時に発生する急激な温度変化や応力集中により、材料表面や内部に肉眼では見えにくい微細な割れが生じ、製品の信頼性を低下させる。
熱影響層の拡大
加工熱による材料の組織変化や硬度上昇が広範囲に及び、本来の材料特性が失われたり、後工程での加工が困難になったりする。
残留応力の蓄積
加工プロセスで生じる熱応力や相変化による体積変化が材料内部に蓄積し、変形やさらなる割れの原因となる。
加工精度の低下
割れや熱影響層の発生が、加工面の粗さや寸法精度に悪影響を及ぼし、要求される品質基準を満たせなくなる。
対策
加工条件の最適化
レーザー出力、パルス幅、周波数、放電電流、パルス間隔などのパラメータを精密に制御し、熱負荷を最小限に抑える。
冷却・除熱技術の導入
加工箇所への効率的な冷却や、加工後の急冷を行うことで、温度勾配を緩和し、熱影響層の拡大や割れを抑制する。
加工経路・手法の工夫
加工順序や、材料の特性に合わせた特殊な加工パターンを採用することで、応力の集中を回避し、割れのリスクを低減する。
材料表面処理・保護
加工前に材料表面に保護膜を施したり、加工後に熱処理を行うことで、熱影響を抑制したり、残留応力を緩和したりする。
対策に役立つ製品例
高精度パルス制御レーザー装置
極めて短時間かつ精密なパルス制御により、材料への熱負荷を局所化・最小化し、熱影響層や割れを効果的に抑制する。
先進冷却システム付き放電加工機
加工箇所へのリアルタイムかつ均一な冷却を可能にし、急激な温度変化による熱影響や割れのリスクを大幅に低減する。
加工シミュレーションソフトウェア
加工プロセスにおける熱伝播や応力分布を事前に予測・解析し、最適な加工条件や経路を設計することで、課題発生を未然に防ぐ。
特殊加工液・添加剤
放電 加工時に使用する加工液に特定の添加剤を配合することで、放電特性を制御し、熱影響や電極摩耗を抑制し、加工精度を向上させる。
