- 発表日 2025/09/19
- 2025年度精密工学会秋季大会学術講演会
- DOIコード 10.11522/pscjspe.2025A.0_148
数値シミュレーションによるウォータガイドレーザ・ジェット界面の挙動予測（第３報） － レーザの熱による界面への影響予測 －
ウォータガイドレーザ加工法の利点は，加工位置が焦点に限定されず高いアスペクト比（深さ／穴径）の加工が可能であること，ウォータジェットにより加工部を冷却して熱影響を抑制できること，加工屑の除去を行えること等である．より高いアスペクト比の加工が望まれる一方，ウォータジェットが長くなると気液界面が崩れ全反射条件を満たせずレーザが散乱するため，最大作動距離のさらなる拡大が困難である．そのため，ウォータジェット安定長と気液流体特性に関する関係式が，実験に基づく研究により示されている．また，ウォータジェット安定長は，流体力学的な不安定性だけではなく，レーザ入力に起因した擾乱によっても影響を受ける事が報告されている．レーザによる影響は，ノズルの加熱による熱膨張のほか，水の局所的な発熱による相変化（沸騰，キャビテーション）の影響が示唆されている．本研究では，レーザ入力に起因したジェット擾乱の要因として水の相変化に着目し，レーザ集光の発熱によって生じた水蒸気の気泡がウォータジェット界面の挙動に与える影響を流体シミュレーションで確認する．
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