(57)【要約】      （修正有）【課題】金属成形体と樹脂、ゴム、金属などとの複合成形体の製造中間体として使用できる金属成形体の表面の粗面化方法を提供する。【解決手段】金属成形体の粗面化方法であって、前記金属成形体の表面に対して、レーザー装置を使用して、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を照射する工程を有しており、前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面に対して、直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分１と非照射部分２が交互に生じるように照射する工程である、金属成形体の粗面化方法。【選択図】図１
2018144104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成形体の粗面化方法であって、
前記金属成形体の表面に対して、レーザー装置を使用して、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を照射する工程を有しており、
前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面に対して、直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、金属成形体の粗面化方法。
【請求項２】
前記レーザー光の照射工程が、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から下記式により求められるデューティ比を調整して、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
【請求項３】
前記ファイバーレーザーがシングルモードファイバーレーザーである請求項２記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項４】
前記レーザー光の照射工程が、ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせを使用し、レーザー発振器から連続的に発振させたレーザー光をガルバノコントローラーによりパルス化することで、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から下記式により求められるデューティ比を調整して、ガルバノミラーを介してレーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
【請求項５】
前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面上に、間隔をおいてレーザー光を通過させないマスキング材を配置した状態でレーザーを連続照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項６】
前記エネルギー密度が２〜１０００ＭＷ/cm2である、請求項１〜５のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項７】
前記金属成形体が、レーザー光を照射する部分の厚さが５ｍｍ以下の成形体である、請求項１〜６のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属成形体と樹脂、ゴム、金属などとの複合成形体の製造中間体として使用できる金属成形体の粗面化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体を製造するとき、金属成形体の表面を粗面化した後で一体化させる技術が知られている。
特許文献１には、金属成形体の表面に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射することで前記金属成形体の表面を粗面化する、金属成形体の粗面化方法（請求項１）が記載されている。
特許文献１の発明の粗面化方法を実施した後、樹脂成形体と接合して得た複合成形体は、金属成形体と樹脂成形体が高い接合強度で接合されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７７４２４６号公報
【特許文献２】特許第５７０１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、金属成形体と樹脂、ゴム、金属などとの複合成形体の製造中間体として使用できる金属成形体の表面を粗面化するための金属成形体の粗面化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、金属成形体の粗面化方法であって、
前記金属成形体の表面に対して、レーザー装置を使用して、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を照射する工程を有しており、
前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面に対して、直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、金属成形体の粗面化方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の金属成形体の粗面化方法によれば、金属成形体の表面を複雑な多孔構造にすることができる。このため、粗面化した金属成形体は、樹脂、ゴム、金属からなる成形体との複合成形体の製造用として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の金属成形体の粗面化方法を実施するときの一実施形態のレーザー光の照射状態を示す図。
【図２】本発明の金属成形体の粗面化方法を実施するときのレーザー光の照射パターンを示す図であり、（ａ）は同方向の照射パターン、（ｂ）は双方向の照射パターン。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の別実施形態におけるレーザー光の照射工程を説明するための図。
【図４】実施例で使用した金属成形体の斜視図。
【図５】実施例１にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図６】（ａ）は実施例４にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真、（ｂ）は断面のＳＥＭ写真。
【図７】実施例５にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図８】（ａ）は実施例８にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真、（ｂ）は断面のＳＥＭ写真。
【図９】実施例１３にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図１０】（ａ）は実施例１６にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真、（ｂ）は断面のＳＥＭ写真。
【図１１】実施例１８にてステンレス成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図１２】（ａ）は実施例２０にてステンレス成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真、（ｂ）は断面のＳＥＭ写真。
【図１３】実施例２３〜２５、比較例１〜３におけるレーザー照射方法を説明するための図。
【図１４】実施例２３〜２５、比較例１〜３における変形量の測定方法を説明するための図。
【図１５】実施例３０にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図１６】実施例３１にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図１７】実施例３２にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【図１８】実施例３３にてアルミニウム成形体を粗面化したときの表面のＳＥＭ写真。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の金属成形体の粗面化方法は、特許文献１、２の発明に記載されたレーザー光照射条件とは異なるレーザー光照射条件にてレーザー光を照射することで、特許文献１、２の発明と同様に金属成形体の表面を粗面化するものである。
【０００９】
本発明の金属成形体の粗面化方法は、金属成形体の表面に対して、レーザー装置を使用して、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を照射する工程を有している。
【００１０】
本発明で使用する金属成形体の金属は特に制限されるものではなく、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。
例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、黄銅、クロムめっき鋼、マグネシウムおよびそれらを含む合金、タングステンカーバイド、クロミウムカーバイドなどのサーメットから選ばれるものを挙げることができ、これらの金属に対して、アルマイト処理、めっき処理などの表面処理を施したものに適用できる。
【００１１】
本発明で使用する金属成形体の形状は特に制限されるものではなく、用途に応じた形状のものを使用することができる。
金属成形体の厚さも特に制限されるものではないが、本発明の金属成形体の粗面化方法は、厚さの小さい成形体を粗面化したときでも、そりなどの変形が生じ難いという点で優れている。このため、厚さが１０ｍｍ以下の薄い金属成形体に対して好適であり、好ましくは厚さが５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下の金属成形体に対して好適である。
【００１２】
本発明で使用するレーザー装置は、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー照射できるものであればよい。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、レーザー光の出力（Ｗ）と、レーザー光（スポット面積（ｃｍ2）（π・〔スポット径／２〕2）から求められる。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、２〜１０００ＭＷ/cm2が好ましく、１０〜８００ＭＷ/cm2がより好ましく、１０〜７００ＭＷ/cm2がさらに好ましい。エネルギー密度が高すぎると金属が溶融しないで昇華してしまうため、複雑な構造の孔が形成されない。
レーザー光の照射速度は２，０００〜２０，０００mm／secが好ましく、２，０００〜１８、０００mm／secがより好ましく、３，０００〜１５、０００mm／secがさらに好ましい。
レーザー光の出力は４〜４０００Ｗが好ましく、５０〜２５００Ｗがより好ましく、１５０〜２０００Ｗがさらに好ましく、１５０〜１５００Ｗがさらに好ましい。
波長は５００〜１１，０００ｎｍが好ましい。
ビーム径（スポット径）は５〜８０μmが好ましく、５〜４０μmがさらに好ましい。
焦点はずし距離は、-５〜+５ｍｍが好ましく、−１〜＋１ｍｍがより好ましく、−０．５〜+０．１ｍｍがさらに好ましい。焦点はずし距離は、設定値を一定にしてレーザー照射しても良いし、焦点はずし距離を変化させながらレーザー照射しても良い。例えば、レーザー照射時に、焦点はずし距離を小さくしていくようにしたり、周期的に大きくしたり小さくしたりしても良い。
【００１３】
本発明において、上記したエネルギー密度と照射速度を満たすように金属成形体にレーザー光を照射すると、金属成形体の表面は溶融しながら一部が蒸発されることから、複雑な構造の孔が形成される。
一方、上記したエネルギー密度と照射速度を満たさない場合には、金属成形体の表面は昇華して孔が形成されるか（通常のパルスレーザー照射により形成される孔）、または溶融（レーザー溶接）してしまい、複雑な構造の孔は形成されない。
【００１４】
本発明の金属成形体の粗面化方法では、上記したエネルギー密度と照射速度を満たした上で、粗面化対象となる金属成形体の表面に対して、直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する。
レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射するとは、図１に示すように照射する実施形態を含んでいる。
図１は、長さＬ１のレーザー光の照射部分１と隣接する長さＬ１のレーザー光の照射部分１の間にある長さＬ２のレーザー光の非照射部分２が交互に生じて、全体として点線状に形成されるように照射した状態を示している。前記点線には、一点鎖線、二点鎖線などの鎖線も含まれる。
このとき、繰り返して照射して、図１に示すように外観上１本の直線からなる点線状にすることもできる。繰り返し回数は、例えば１〜２０回にすることができる。
複数回照射するときは、レーザー光の照射部分を同じにしてもよいし、レーザー光の照射部分を異ならせる（レーザー光の照射部分をずらす）ことで、金属片全体が粗面化されるようにしてもよい。
レーザー光の照射部分を同じにして複数回照射したときは点線状に照射されるが、レーザー光の照射部分をずらして、即ち、最初はレーザー光の非照射部分であった部分にレーザー光の照射部分が重なるようにずらして照射することを繰り返すと、点線状に照射した場合であっても、最終的には実線状態に照射されることになるので好ましい。
金属成形体に対して連続的にレーザー光を照射すると、照射面の温度が上昇することから、厚さの小さい成形体ではそりなどの変形が生じるおそれもあるため、冷却するなどの対策が必要になる場合がある。
しかし、図１に示すように点線状にレーザー照射すると、レーザー光の照射部分１とレーザー光の非照射部分２が交互に生じ、レーザー光の非照射部分２では冷却されていることになるため、レーザー光の照射を継続した場合、厚さの小さい成形体でもそりなどの変形が生じ難くなるので好ましい。このとき、上記のようにレーザー光の照射部分を異ならせた（レーザー光の照射部分をずらせた）場合でも同様の効果が得られる。
また金属成形体に対して連続的にレーザー光を照射すると、照射面の温度が上昇して溶融状態の細かい金属粒が飛散し、金属成形体およびその周囲部材に付着してスパッタとして残留するが、図１に示すように点線状にレーザー照射すると、連続的にレーザー光を照射した場合と比べると前記スパッタ量を減少させることができるので好ましい。
【００１５】
レーザー光の照射方法は、金属成形体１０の表面に対して、図２（ａ）に示すように一方向に照射する方法、または図２（ｂ）に示す点線のように双方向から照射する方法を使用することができる。その他、レーザー光の点線照射部分が交差するように照射する方法でもよい。
照射後の各点線の間隔ｂ１は、金属成形体の照射対象面積などに応じて調整することができるものであるが、例えば、０．０１〜５ｍｍの範囲にすることができる。
【００１６】
図１に示すレーザー光の照射部分１の長さ（Ｌ１）とレーザー光の非照射部分２の長さ（Ｌ２）は、Ｌ１／Ｌ２＝１／９〜９／１の範囲になるように調整することができる。
レーザー光の照射部分１の長さ（Ｌ１）は、複雑な多孔構造に粗面化するためには０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１〜１０ｍｍがより好ましく、０．３〜７ｍｍがさらに好ましい。
【００１７】
本発明の金属成形体の粗面化方法の好ましい実施形態では、上記したレーザー光の照射工程は、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、デューティ比（duty ratio）を調整してレーザー照射する。
レーザーの励起には、パルス励起と連続励起の２種類があり、パルス励起によるパルス波レーザーは一般にノーマルパルスと呼ばれる。
連続励起であってもパルス波レーザーを作り出すことが可能であり、ノーマルパルスよりパルス幅（パルスＯＮ時間）を短くして、その分ピークパワーの高いレーザーを発振させるＱスイッチパルス発振方法、ＡＯＭやＬＮ光強度変調機により時間的に光を切り出すことでパルス波レーザーを生成させる外部変調方式、機械的にチョッピングしてパルス化する方法、ガルバノミラーを操作してパルス化する方法、レーザーの駆動電流を直接変調してパルス波レーザーを生成する直接変調方式によりパルス波レーザーを作り出すことができる。
ガルバノミラーを操作してパルス化する方法は、ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせによって、ガルバノミラーを介してレーザー発振機から発振されたレーザー光を照射する方法であり、具体的には次のように実施することができる。
ガルバノコントローラーから周期的にGate信号をON/OFF出力し、そのON/OFF信号でレーザー発振機により発振したレーザー光をON/OFFすることで、レーザー光のエネルギー密度を変化させることなくパルス化することができる。それによって、図１に示すようにレーザー光の照射部分１と隣接するレーザー光の照射部分１の間にあるレーザー光の非照射部分が交互に生じて、全体として点線状に形成されるようにレーザー光を照射することができる。ガルバノミラーを操作してパルス化する方法は、レーザー光の発振状態自体は替えることなく、デューティ比を調整することができるため、操作が簡単である。
これらの方法の中でも、連続波レーザーのエネルギー密度を変更することなく、パルス化（照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する）ことが容易にできる方法であることから、機械的にチョッピングしてパルス化する方法、ガルバノミラーを操作してパルス化する方法、レーザーの駆動電流を直接変調してパルス波レーザーを生成する直接変調方式が好ましい。
上記した好ましい実施形態では、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用することで、レーザーを連続励起させてパルス波レーザーを作り出したものであり、特許文献１、２で金属成形体を粗面化するために使用した連続波レーザーとは別のものである。
【００１８】
デューティ比は、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から次式により求められる比である。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
デューティ比は、図１に示すＬ１とＬ２（すなわち、Ｌ１／[Ｌ１＋Ｌ２]）に対応するものであるから、１０〜９０％の範囲から選択することができる。
デューティ比を調整してレーザー光を照射することで、図１に示すような点線状に照射することができる。デューティ比が大きいと粗面化工程の効率は良くなるが、冷却効果は低くなり、デューティ比が小さいと冷却効果は良くなるが、粗面化効率は悪くなる。
目的に応じて、デューティ比を調整することが好ましい。
【００１９】
本発明の金属成形体の粗面化方法の別の好ましい実施形態では、上記したレーザー光の照射工程は、粗面化対象となる金属成形体の表面上に、間隔をおいてレーザー光を通過させないマスキング材を配置した状態でレーザーを連続照射する。マスキング材は、金属成形体に直接接触しても接触していなくとも良い。複数回照射するときは、マスキング材の位置を変化させることで、金属成形体全体を粗面化させることができる。
この実施形態は、図３（ａ）のように金属成形体１０の上に間隔をおいて複数枚のマスキング材１１を配置した状態で、レーザーを連続照射する。マスキング材としては、熱伝導率の小さい金属などを使用することができる。
その後、マスキング材１１を取り去ると、図１と同様にレーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じた点線が形成されている。
図３に示す実施形態の場合にも、マスキング材１１の部分では冷却されていることになるため、レーザー光の照射を継続した場合、厚さの小さい成形体でもそりなどの変形が生じ難くなるので好ましい。
【００２０】
レーザー光の照射部分１の長さ（Ｌ１）とレーザー光の非照射部分２の長さ（Ｌ２）は、Ｌ１／Ｌ２＝１／９〜９／１の範囲（すなわち、Ｌ１／[Ｌ１＋Ｌ２]が１０〜９０％の範囲）になるように調整することができる。
レーザー光の照射部分１の長さ（Ｌ１）は、複雑な多孔構造に粗面化するためには０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１〜１０ｍｍが好ましく、０．３〜７ｍｍがより好ましい。
【００２１】
連続波レーザーは公知のものを使用することができ、例えば、YVO4レーザー、ファイバーレーザー（シングルモードファイバーレーザー、マルチモードファイバーレーザー）、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザーを使用することができる。
【００２２】
本発明の金属成形体の粗面化方法を実施することによって、金属成形体の表面（表面から５００μm程度の深さまでの範囲を含む）に多孔構造を形成することができ、具体的には特許第５７７４２４６号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９、特許第５７０１４１４号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９に示されるものと同じ複雑な多孔構造にすることができる。
【実施例】
【００２３】
実施例１〜１６
図４に示す形状および寸法の金属成形体５０（アルミニウムA5052）の面５１の全面（20mm2の広さ範囲）に対して、表１に示す条件でレーザー光を照射して、面５１のレーザー光照射面を粗面化した。
レーザー装置は次のものを使用した。
発振機：IPG-Ybファイバー；YLR−300−SM
集光系：fc=80mm／ｆθ＝100mm
焦点はずし距離：±０ｍｍ（一定）
パルス波変換装置：パルスジェネレータFG110（シンセサイズドファンクションジェネレータ），横河電機（株）製
【００２４】
溝深さは、レーザー光照射後の面５１をデジタルマイクロスコープVHX-900（（株）キーエンス製）で測定した。
平均溝深さは、１０箇所を測定して平均値とした。
最大溝深さは、１０箇所を測定した内で最も深い部分の値とした。
引張強さは、ＩＳＯ１９０９５に基づく突き合わせ試験片での引張試験（引張速度10mm/min，チャック間距離50mm）により求めた。
突合せ試験片は、樹脂としてＧＦ30％強化ＰＡ６樹脂（プラストロンＰＡ６−ＧＦ３０−０１（Ｌ９）：ダイセルポリマー（株）製）を用い、射出成形機は、ファナック製ＲＯＢＯＳＨＯＴ  Ｓ２０００ｉ１００Ｂ）を使用し、樹脂温度：280℃、金型温度：100℃で射出成形することで得た。
【００２５】
【表１】
2018144104.tif 000003
【００２６】
繰り返し回数が複数回（５回以上）の実施例は、レーザー光の照射部分をずらして実線になるように（非照射部分がなくなるように）照射した。以下の実施例においても同様である。
図５〜図１０に示した実施例１、４、５、８、１３、１６の金属成形体の表面を示すＳＥＭ写真、実施例４（図６）、実施例８（図８）、実施例１６の（図１０）の金属成形体の断面写真から確認できるとおり、いずれも特許第５７７４２４６号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９、特許第５７０１４１４号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９と同じ複雑な多孔構造に粗面化されていた。引張強度の数値からも確認できるとおり、実施例１、４、５、８、１３、１６と共に、ＳＥＭ写真がない他の実施例でも同様に粗面化されたことは明らかである。
なお、通常のパルス波レーザーを使用したときは、特許第５７７４２４６号公報の比較例１、４、７、特許第５７０１４１４号公報の比較例１、４、７と同様にパルス波レーザー光を照射した場合には、スポット径、パルス幅、レーザー光照射速度から考えると隣接するスポット同士が重複してしまうため、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じることはない。
【００２７】
実施例１７〜２２
実施例１〜１６と同様にして、図４に示す形状および寸法の金属成形体５０（ステンレスSUS304）の全面（20mm2の広さ範囲）に対して、表２に示す条件でレーザー光を照射して、面５１のレーザー光照射面を粗面化した。さらに実施例１〜１６と同様にして最大溝深さを測定した。
【００２８】
【表２】
2018144104.tif 000004
【００２９】
図１１に示した実施例１８の金属成形体の表面を示すＳＥＭ写真、図１２に示した実施例２０の金属成形体の表面および断面を示すＳＥＭ写真から確認できるとおり、いずれも特許第５７７４２４６号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９、特許第５７０１４１４号公報の図７、図８、図２４〜図２６、図２９と同じ複雑な多孔構造に粗面化されていた。引張強度の数値からも確認できるとおり、実施例１８、２０と共に、ＳＥＭ写真がない他の実施例でも同様に粗面化されたことは明らかである。
なお、通常のパルス波レーザーを使用したときは、特許第５７７４２４６号公報の比較例１、４、７、特許第５７０１４１４号公報の比較例１、４、７と同様になるものであるから、上記実施例と同じにはならない。
【００３０】
実施例２３、２４、比較例１、２
図１３に示す形状の金属板５５（３０mm×３０mm）であり、厚み（表３）を変化させたものを使用し、２０mm×６mmの領域５６に対して、表３に示す条件で、図２（ｂ）に示す照射パターンにて、実施例１〜１６と同様にしてレーザー光を照射した。
【００３１】
レーザー光の照射後の金属板５５の変形量を測定した。測定方法を図１４（ａ）〜（ｃ）により説明する。
図１４（ａ）、（ｂ）は、レーザー光の照射前後の状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、理解し易いように変形を誇張して示している。
変形量は、平面６１を有する測定台６０の上にレーザー光の照射後の金属板５５を載せ、対向する両辺側の面と測定台６０の平面６１の間の間隔ｄ１、ｄ２をスケールルーペ（3010S：池田レンズ工業（株）製）で測定して求めた。測定数は５であり、（５×ｄ１＋５×ｄ２）／１０から求めた平均値を表３に示す。
【００３２】
【表３】
2018144104.tif 000005
【００３３】
表３から明らかなとおり、レーザー光を連続照射した比較例１、２では僅かに変形していたが、実施例２３、２４では変形（そり）がなかった。この結果から、本発明の粗面化方法は、厚さの小さい金属成形体に対して効果があることが確認された。
また目視による確認の結果、実施例２３、２４は比較例１、２と比べるとスパッタ量が少なかった。
【００３４】
実施例２５、比較例３
実施例２５は、表４に示す条件で実施例２３，２４と同様にしてレーザー光を照射し、比較例３は、表４に示す条件で比較例１、２と同様にレーザー光を照射した。実施例２３、２４と同様にして変形量を測定した。
【００３５】
【表４】
2018144104.tif 000006
【００３６】
表４から明らかなとおり、レーザー光を連続照射した比較例３では僅かに変形していたが、実施例２５では変形（そり）がなかった。この結果から、本発明の粗面化方法は、厚さの小さい金属成形体に対して効果があることが確認された。
また目視による確認の結果、実施例２５は比較例３と比べるとスパッタ量が少なかった。
【００３７】
実施例２６〜３３
図４に示す形状および寸法の金属成形体５０（アルミニウムA5052）の面５１の全面（20mm2の広さ範囲）に対して、表５に示す条件でレーザー光を照射して、面５１のレーザー光照射面を粗面化した。但し、レーザー光は連続的に照射しながら、ガルバノミラーを操作してパルス化する方法によりデューティ比を調整した。実施例３０〜３３のレーザー光照射後のアルミニウム成形体表面のＳＥＭ写真を図１５〜図１８に示す。実施例１〜１６と同様にして各測定を実施した。
【００３８】
レーザー装置は次のものを使用した。
発振機：IPG-Ybファイバー；YLR−300−SM（IPG社製）
集光系：fc=80mm／ｆθ＝100mm
焦点はずし距離：±０ｍｍ（一定）
ガルバノスキャンヘッド：Squirrel 16（ARGES社製）
ガルバノコントローラ：ASC-1
Squirrel 16用コリメータ（f80mm）：OPTICEL D30L-CL
【００３９】
【表５】
2018144104.tif 000007
【００４０】
表５と図１５〜図１８から確認できるとおり、ガルバノミラーを操作してパルス化する方法を適用しても、他の実施例と同様にデューティ比を調整して粗面化することができた。
なお、例えば実施例２６の「On Time100μsec」は、周波数５０００Ｈｚ（１秒間に５０００回の振動であるから、一振動［例えば、一つの山と隣の山までの間隔］は２００μsecとなる）のとき、１００μsecはレーザー光が照射され、残りの１００μsecはレーザー光が照射されていないことを示す。このとき、Duty比は１００／２００＝５０となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の金属成形体の粗面化方法により得られた粗面化された金属成形体は、特許文献２の発明に記載された複合成形体の製造中間体とすることができるほか、特開２０１６−３６８８４号公報に記載の研磨材、特開２０１６−７５８９号公報に記載の微粒子の担体、特開２０１６−４３４１３号公報の段落番号００３７に記載された用途に使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月7日(2018.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成形体の粗面化方法であって、
前記金属成形体の表面に対して、レーザー装置を使用して、エネルギー密度が１０〜１０００ＭＷ/cm2で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を照射する工程を有しており、
前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面に対して、直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、金属成形体の粗面化方法。
【請求項２】
前記レーザー光の照射工程が、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から下記式により求められるデューティ比を調整して、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
【請求項３】
前記ファイバーレーザーがシングルモードファイバーレーザーである請求項２記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項４】
前記レーザー光の照射工程が、ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせを使用し、レーザー発振器から連続的に発振させたレーザー光をガルバノコントローラーによりパルス化することで、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から下記式により求められるデューティ比を調整して、ガルバノミラーを介してレーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
【請求項５】
前記レーザー光の照射工程が、粗面化対象となる金属成形体の表面上に、間隔をおいてレーザー光を通過させないマスキング材を配置した状態でレーザーを連続照射する工程である、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項６】
前記レーザー光の照射部分の長さ（Ｌ１）と非照射部分の長さ（Ｌ２）が、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝０．１〜０．９であり、Ｌ１の長さが０．１〜１０ｍｍである、請求項１記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項７】
前記金属成形体が、レーザー光を照射する部分の厚さが５ｍｍ以下の成形体である、請求項１〜６のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。