超高速フェムト秒レーザー処理 ― 高性能化を実現する技術的優位点
超高速レーザー加工であるフェムト秒レーザーは、材料劣化を招くことなく、機能付与、テクスチャリング、微細加工を迅速に実現します。幅広い材料に対して、2Dの平面加工から3Dの立体加工まで対応可能です。
一貫した産業ソリューション
超高速レーザープロセスの技術的特長：
- 最硬材から脆弱材まで、あらゆる材料に対応
- 極めて高い精度
- 熱影響の制御
- 前処理・後処理を不要化
- 高い再現性
- 大面積形状に対応：平面2Dから複雑3Dまで
- 微小領域から大面積まで対応：μm²～m²
- バリや熱影響を抑えた材料除去
- 寸法制御
超高速レーザープロセスの運用上の特長：
- 生産性の向上
- コスト最適化
- 最終製品性能の向上（加工により材料本来の性能を引き出します）
- 低カーボンフットプリント：低消費電力、非接触加工、添加剤不要、消耗材不要
HEFのバリューチェーン
HEFは学術・研究分野と密接に連携しています。HEFのメンバーは一体となって、科学・研究・産業をつなぐ架け橋として活動しています。
設備・技術体制
用途：エッチング
フェムト秒レーザー技術により、2D／3D形状の材料を損なうことなく、高速加工と精密エッチングを両立できます。mm³/sオーダーの加工速度で、表面粗さは1µm未満を実現します。
フェムト秒レーザーは熱影響を制御し、材料の健全性を保ったままエッチングできるため、マイクロチャネル形成、トライボロジー用途、シーリング、意匠性の付与などに適しています。
用途：フェムト秒レーザーによるナノ／マイクロテクスチャリング
超高速レーザーによる表面テクスチャリングは、材料の構造特性を制御し、部品に技術的な機能を付与するために用いられます。
フェムト秒技術では、2D／3D形状の材料を損なうことなく、mm³/sオーダーの高速アブレーションにより、µmレベルの極めて高い分解能でテクスチャ形成が可能です。
フェムト秒レーザーは、ナノメートルスケールの表面を形成し、次のような機能を付与する用途にも使用できます。
- 濡れ性（撥水・親水など）
- シーリング
- 凍結防止
- トライボロジー（摩擦、凝着、かじりなど）
- 導電性
- 発色（超黒色、玉虫色効果など）
用途：切断・穴あけ
レーザー穴あけにより、ガラス、金属、樹脂などに対して、直径10µm程度の微小孔まで、さまざまな形状の穴加工が可能です。
レーザー技術により、厚さ1mm以下の各種材料を高速で貫通切断できます。直線切断では1m/s、より複雑な形状でも0.2m/s以上の速度に対応します。
熱影響を制御することで基材へのダメージを抑え、バリのないクリーンな切断エッジを実現します。
用途：薄膜の選択的アブレーション（除去）
薄い層のレーザーアブレーション（または脱コーティング）は、層間剥離、バリ、微小亀裂のない、基板上の層の選択的エッチングを可能にします。
まとめ
フェムト秒レーザーによる切断、エッチング、機能付与、表面テクスチャリングといった用途は、航空宇宙、防衛、エネルギー、エレクトロニクス産業ですでに導入されています。
この技術は、バイオミメティクス（生物模倣）の概念から着想を得ています。たとえば、サメ肌の構造を再現して流体抵抗を低減したり、ハスの葉の構造を再現して表面を撥水化したり、ヤモリの足の構造を再現して粘着・付着性を付与したりすることが可能です。
