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レーザーによる「DLC重ね合わせ補修」と「超低摩擦化」技術

膜工程不要のパッチワーク再生と摩擦係数の半減をマスクレス・レーザー加工で実現

Advantages

脱膜工程不要の「DLC重ね合わせ」補修技術
摩耗部へ新DLC層をレーザー照射で直接融合・密着させる「重ね合わせ」技術。従来必須の脱膜や全体再成膜を不要とし、リードタイム短縮とメンテナンスコストの劇的な削減を実現 。
動摩擦係数 約0.12 (50%以上低減)
レーザー照射による自己組織的マイクロ凸部が、接触面積制御と流体潤滑を促進。従来比50%減の摩擦抵抗(µ≈0.12)を達成し、部品・工具の省エネ化と長寿命化に貢献 。
既存ラインへの容易な導入(マスクレスプロセス)
成膜済みDLC膜へのレーザー走査のみで完結する後加工プロセス。高コストなマスクや真空プロセス変更が不要で、多品種少量生産にも柔軟に対応 。

Current Stage and Key Data

Partnering Model

共同開発(工具・金型メーカー様向け):
貴社廃却工具を用いた「補修再生」の実証テスト、および再生工具の切削・成形寿命評価など
技術ライセンス(コーティング受託・装置メーカー様向け):
「超低摩擦グレード」および「補修サービス」展開に向けた、製造プロセス特許のライセンス許諾

Background and Technology

DLCの課題である補修時の脱膜コストと摩擦低減の限界を解決。DLC膜へのレーザー照射による「局所的体積膨張(スウェリング)」と「膜同士の熱的接合」を活用。
補修メカニズム(転写・接合)
損傷面へ新DLC膜(ドナー)を接触させ、レーザー照射で強固に一体化。摩耗箇所のみをピンポイントで埋める「パッチワーク補修」を実現
低摩擦化メカニズム(テクスチャリング)
熱作用により表面へナノ~マイクロ級の滑らかな半球状凸部を無数に形成。これらが摺動接触点となり、摩擦を劇的に低減

Principal Investigator

赤坂 大樹(東京科学大学 工学院機械系 教授)

Patents and Publications

特開2024-110736

プロジェクト番号:399