沖原 伸一朗 准教授

沖原 伸一朗
Shin-ichiro Okihara
光(レーザー)加工の導入から応用利用まで対応
准教授 / 博士(工学)大阪大学

専門分野

  • 光(レーザー)加工
    :表面処理、穴あけ除去、溶着、切断
  • 加工モニタリング

対応事項

  • 共同研究・技術相談(レーザー加工(表面処理, 熱処理, ピーニング等, 各種光計測)
  • オンライン講義(レーザー光学, レーザー加工)

メッセージ

ゼロ・イチの研究相談にも応じます。
レーザーを用いた事業化や、これまで解決できなかった課題を本学で解決しましょう。開学より、本学を代表する起業家の“初期活動”に携わった経験と上記の14年におよぶ加工セミナー開催で培った人脈を用いて協力いたします。

中赤外線レーザー加工手法研究(溶着・切断)

本学における研究は医療応用に向けた生体材料のレーザー加工や樹脂加工(除去・切断)が主でした。14年以上前から着目していたレーザー光源が中赤外線レーザーです。中赤外線の波長は1.5 ~ 4μm程度の帯域です。水に対する光の吸収帯域に適合することや、透明樹脂材料への吸収特性が近赤外線レーザーよりも優れていることから、医療用途ではすでに24年以上前から歯の治療などに応用されてきました。また、樹脂系に対する透過・吸収特性から加工用の光源としても有望視されていました。また、10年前くらいから高出力の光源が登場し、実用的な工業利用が可能となってきています。現在では数100 W以上の光源を扱うことができます。

中赤外線レーザーを用いて、中小企業や医療系大学の医師等とともに、従来の近赤外線レーザーでは難しかった接着剤や薬品等を用いない透明樹脂の溶着、生体材料の溶着・切断等の研究を5つ以上のプロジェクトを推進しています。同レーザーは半導体レーザーや半導体励起のファイバーレーザーが主であるため、ビームの制御性、省電力性、省スペース性にも優れています。
中赤外線の波長について
プロファイル制御による透明樹脂溶表面性状改善

各種光源・計測評価とレーザー表面処理加工研究(微細加工・ピーニング等)

本学における私の研究は、『レーザー、LED、ランプ等の光源と計測・評価機器を用いたレーザー加工も含む、ものづくり技術の研究』となります。10種類以上のレーザー、ランプ光源等を駆使しながら、光の時間波形、空間分布等の計測を行い、加工したサンプルの形状観察、応力評価、硬さ評価等を行っています。

レーザー加工というカテゴリの中では、フェムト、ピコ、ナノ秒レーザーによる表面処理加工や、近赤外線や中赤外線、可視光線(ブルー)のファイバーレーザー、半導体レーザーを用いた除去、切断、溶着加工を得意としています。以下が具体的なテーマとなります。

  • 金属表面の微細加工(ディンプル・テクスチャ加工)による摩擦力制御、撥水・疎水性の制御
  • 表面の汚れやメッキの除去(クリーニング)、表面粗さや硬さの向上処理(レーザーピーニング、レーザー焼入れ)
  • 中赤外線レーザーによる透明樹脂の溶着・切断、生体溶着・切断等
摺動特性改善を目的とした金属表面処理加工(局面へのディンプル形成)

主要な社会貢献活動

100時間に及ぶレーザー加工セミナー「レーザーによるものづくり中核人材育成講座」のオペレーション

この講座は静岡県からの要請を受けて2008年より開始した本学主催のプロジェクトであり、対象を社会人(ものづくり系の中小企業の中堅技術者)としています。運営は静岡県、浜松市、浜松地域イノベーション推進機構、光科学技術振興財団、エンシュウ㈱、浜松ホトニクス㈱様との地域コンソーシアムにおいて行われています。講師には業界で活躍されている大学機関や一般の企業の方等を招聘しています。講義と実習(炭酸ガスレーザー、フェムト秒レーザー、高出力ファイバーレーザー加工)が連動しており、講義日数も約20日間に及び、世界にも類を見ない総合講座です。受講者数は累計で約500名に及び、本講座を受講された企業様に於かれましては、受講企業同士や講師の所属機関と連携して、新たな加工技術の確立、幾つもの加工システムの開発・製造販売等に至っています。

はままつ次世代光・健康医療産業創出拠点事業によるプレイヤー創出活動

本学が立ち上げ当初から参画している同事業において、医療健康分野関連での事業創出を目指す企業の支援やサポートを継続的行っています。同事業では、“光技術“に関する支援も特徴としており、その一旦を担っています。

AMED「先端計測分析技術・機器開発プログラム」事業やサポイン(戦略的基盤技術高度化支援事業)事業に参画し医療機器・加工技術開発を支援しています。

It’s NEW

1)2020-2023年度に天田財団助成に採択・研究実施

(種別)一般研究開発助成、(分野)レーザープロセッシング、(研究内容)レーザー透明樹脂溶着研究

キーワード

  • レーザー加工技術 CW(連続波)レーザー・ミリ秒~フェムト秒パルスレーザー加工
  • レーザー加工光計測 ・高速現象計測(光計測・画像計測)、及び 微弱光計測
  • 装置開発 加工ヘッド、加工システム設計、レーザー加工計測光学系設計、医療用デバイス開発
  • その他 レーザーによる放射線発生、放射線計測
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