JP2016078090A - 表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続波レーザー光の照射時における熱による変形が防止できる、表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法の提供。【解決手段】金属成形体10の表面に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工程を有しており、前記工程において、金属成形体10のレーザー光の非照射面に対して熱伝導率が100W/m・k以上である成形体20を接触させて冷却する。【選択図】図４

Description

本発明は、表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法と、前記製造方法を使用した金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体の製造方法に関する。

各種部品の軽量化の観点から、金属代替品として樹脂成形体が使用されているが、全ての金属部品を樹脂で代替することは難しい場合も多い。そのような場合には、金属成形体と樹脂成形体を接合一体化することで新たな複合部品を製造することが考えられる。
しかしながら、金属成形体と樹脂成形体を工業的に有利な方法で、かつ高い接合強度で接合一体化できる技術は実用化されていない。

特許文献１には、金属表面に対して、一つの走査方向にレーザースキャニングする工程と、それにクロスする走査方向にレーザースキャニングする工程を含む、異種材料（樹脂）と接合するための金属表面のレーザー加工方法の発明が記載されている。
特許文献２には、特許文献１の発明において、さらに複数回重畳的にレーザースキャニングするレーザー加工方法の発明が開示されている。

しかしながら、特許文献１、２の発明は、必ずクロスする２つの方向に対してレーザースキャンする必要があるため、加工時間が長く掛かりすぎるという点で改善の余地がある。
さらにクロス方向へのレーザースキャンにより十分な表面粗し処理ができることから、接合強度は高くできることが考えられるが、表面粗さ状態が均一にならず、金属と樹脂との接合部分の強度の方向性が安定しないおそれがあるという問題がある。
例えば、１つの接合体はＸ軸方向への剪断力や引張強度が最も高いが、他の接合体は、Ｘ軸方向とは異なるＹ軸方向への剪断力や引張強度が最も高く、さらに別の接合体は、Ｘ軸およびＹ軸方向とは異なるＺ軸方向への剪断力や引張強度が最も高くなるという問題が発生するおそれがある。
製品によっては（例えば、一方向への回転体部品や一方向への往復運動部品）、特定方向への高い接合強度を有する金属と樹脂の複合体が求められる場合があるが、特許文献１、２の発明では前記の要望には十分に応えることができない。

また接合面が複雑な形状や幅の細い部分を含む形状のものである場合（例えば星形、三角形、ダンベル型）には、クロス方向にレーザースキャンする方法では、部分的に表面粗し処理が不均一になる結果、充分な接合強度が得られないことも考えられる。

特許文献３には、金属表面にレーザー光を照射して凹凸を形成し、凹凸形成部位に樹脂、ゴム等を射出成形する電気電子部品の製造方法が記載されている。
実施形態１〜３では、金属長尺コイル表面にレーザー照射して凹凸を形成することが記載されている。そして、段落番号１０では、金属長尺コイル表面をストライプ状や梨地状に荒らすこと、段落番号１９では、金属長尺コイル表面をストライプ状、点線状、波線状、ローレット状、梨地状に荒らすることが記載されている。
しかし、段落番号２１、２２の発明の効果に記載されているとおり、レーザー照射をする目的は、金属表面に微細で不規則な凹凸を形成し、それによりアンカー効果を高めるためである。特に処理対象が金属長尺コイルであることから、どのような凹凸を形成した場合でも、必然的に微細で不規則な凹凸になるものと考えられる。
よって、特許文献３の発明は、特許文献１、２の発明のようにクロス方向にレーザー照射して表面に微細な凹凸を形成する発明と同じ技術的思想を開示しているものである。

特許文献４は、金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体の製造方法の発明である。金属成形体の接合面に対して、一方向又は異なる方向に直線及び／又は曲線からなるマーキングを形成するようにレーザースキャンする工程であり、各直線及び／又は各曲線からなるマーキングが互いに交差しないようにレーザースキャンする工程を有している。図６から図９には、四角形、円形、楕円形、三角形のマーキングパターンが示されている。

特許第４０２０９５７号公報 特開２０１０−１６７４７５号公報 特開平１０−２９４０２４号公報 国際公開２０１２／０９０６７１号

従来技術の方法は、いずれもレーザーをパルス波（非連続波）で照射する方法であることから、加工速度が遅くなるという課題があった。
本発明は、加工速度と加工精度の両方を高めることができ、加工時における熱による悪影響を防止できる、表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法と、前記製造方法を使用した複合成形体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、
表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法であって、
前記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工程を有しており、
前記工程において、前記金属成形体のレーザー光の非照射面と照射面の少なくとも一部を冷却手段で冷却する、製造方法を提供する。

また本発明は、
第一成形体である金属成形体と、第一成形体である金属成形体とは異なる構成材料からなる第２成形体が接合された複合成形体の製造方法であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法により前記金属成形体のレーザー光の照射面に対して連続波レーザーを連続照射する工程、
前工程においてレーザー光が照射された金属成形体のレーザー光の照射面を含む部分と前記第２成形体となる構成材料を接触させて一体化させる工程を有している、複合成形体の製造方法を提供する。

本発明の製造方法によれば、連続波レーザー光を照射するときに冷却手段で冷却するため、連続波レーザー照射により発生する熱により金属成形体が変形することが防止できる。

レーザー光の連続照射工程における照射パターンを示す図。 別実施形態のレーザー光の連続照射工程における照射パターンを示す図。 さらに別実施形態のレーザー光の連続照射工程における照射パターンを示す図。 レーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（平板）の冷却方法の説明図。 図４とは別実施形態であるレーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（平板）の冷却方法の説明図。 図４とはさらに別実施形態であるレーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（平板）の冷却方法の説明図。但し、説明のため、一部が切り取られて内部が見えるようになっている。 レーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（棒）の冷却方法の説明図。 図７とは別実施形態であるレーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（棒）の冷却方法の説明図。 図７とはさらに別実施形態であるレーザー光の連続照射工程における冷却手段による金属成形体（棒）の冷却方法の説明図。但し、説明のため、一部が切り取られて内部が見えるようになっている。 図４〜図９とは別実施形態であるレーザー光の連続照射工程における冷却手段による長尺状金属成形体の冷却方法の説明図。 レーザー光の連続照射パターンの説明図。 （ａ）は図１１に示すＤ−Ｄ間の矢印方向から見たときの断面図、（ｂ）は図１１に示すＤ−Ｄ間の矢印方向から見たときの別実施形態の断面図。 （ａ）は図１１に示すＡ−Ａ間の矢印方向から見たときの断面図、（ｂ）は図１１に示すＢ−Ｂ間の矢印方向から見たときの断面図、（ｃ）は図１１に示すＣ−Ｃ間の矢印方向から見たときの断面図。 複合成形体の製造方法を説明するための厚さ方向の断面図（部分拡大図を含む）。 実施例１〜８で使用した金属板の平面図。 実施例１〜８で実施した連続波レーザー光の照射パターンの説明図。 （ａ）、（ｂ）は、連続波レーザー光の照射前後の金属板の変形状態を説明するための図、（ｃ）は、金属板の変形量の測定方法の説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例９の冷却方法の説明図。 実施例９と比較例９の連続波レーザー光の照射方法の説明図。 実施例９と比較例９の変形の有無の試験方法の説明図。

本発明の製造方法は、金属成形体の表面に対して連続波レーザーを連続照射する工程を有している。

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、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も適用できる。

金属成形体の形状は特に制限されず、用途に応じた形状にすることができる。
例えば、平板、直方体、立方体、円錐、角錐、円柱のほか、リング、筒、管、箱、半球、球、立体格子や木の枝のような複雑な形状のもの、針、ワイヤのような細いものでもよい。

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（好ましくはシングル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。これらの中でもエネルギー密度が高められることから、ファイバーレーザーが好ましく、特にシングルモードファイバーレーザーが好ましい。

連続波レーザーは、２０００mm／sec以上の照射速度で連続照射する。
連続波レーザーの照射速度は、２０００〜２０，０００mm／secが好ましく、２，０００〜１８，０００mm／secがより好ましく、２，０００〜１５，０００mm／secがさらに好ましい。
連続波レーザーの照射速度が前記範囲であると、加工速度を高めることができ（即ち、加工時間を短縮することができ）、接合強度も高いレベルに維持することができる。

レーザー光の連続照射は、例えば次のような方法を適用することができるが、特に制限されるものではない。
（I）図１、図２に示すように、レーザー照射面（例えば長方形とする）の一辺（短辺または長辺）側から反対側の辺に向かって１本の直線または曲線が形成されるように連続照射し、これを繰り返して複数本の直線または曲線を形成する方法。
（II）レーザー照射面の一辺側から反対側の辺に向かって連続的に直線または曲線が形成されるように連続照射し、今度は逆方向に間隔をおいての直線または曲線が形成されるように連続照射することを繰り返す方法（図１６）。
（III）レーザー照射面の一辺側から反対側の辺に向かって連続照射し、今度は直交する方向に対して連続照射する方法。
（IV）レーザー照射面に対してランダムに連続照射する方法。

（I）〜（IV）の方法を実施するとき、レーザー光を複数回連続照射して１本の直線または１本の曲線を形成することもできる。
同じ連続照射条件であれば、１本の直線または１本の曲線を形成するための照射回数（繰り返し回数）が増加するほどレーザー照射面に対する粗面化（多孔構造）の程度が大きくなる。なお、照射回数が過度になると、返って粗面化の程度が小さくなる場合がある。

（I）、（II）の方法において、複数本の直線または複数本の曲線を形成するとき、それぞれの直線または曲線が０．００５〜１ｍｍの範囲（図１に示すｂ１の間隔）で等間隔に形成されるようにレーザー光を連続照射することができる。
このときの間隔は、レーザー光のビーム径（スポット径）よりも大きくなるようにする。また、このときの直線または曲線の本数は、金属成形体のレーザー照射面の面積に応じて調整することができる。

（I）、（II）の方法において、複数本の直線または複数本の曲線を形成するとき、それぞれの直線または曲線が０．００５〜１ｍｍの範囲（図１、図２に示すｂ１の間隔）で等間隔に形成されるようにレーザー光を連続照射することができる。
そして、これらの複数本の直線または複数本の曲線を１群として、これを複数群形成することができる。
このときの各群の間隔は０．０１〜１ｍｍの範囲（図２に示すｂ２の間隔）で等間隔になるようにすることができる。
なお、図１、図２に示す連続照射方法に代えて、図３に示すように、連続照射開始から連続照射終了までの間、中断することなく連続照射する方法も実施することができる。

レーザー光の連続照射は、例えば次のような条件で実施することができる。
出力は４〜４０００Ｗが好ましく、５０〜２５００Ｗがより好ましく、１００〜２０００Ｗがさらに好ましく、２５０〜２０００Ｗがさらに好ましい。
ビーム径（スポット径）は５〜２００μmが好ましく、５〜１００μmがより好ましく、１０〜１００μmがさらに好ましく、１１〜８０μmがさらに好ましい。
さらに出力とスポット径の組み合わせの好ましい範囲は、レーザー出力とレーザー照射スポット面積（π・〔スポット径／２〕²）から求められるエネルギー密度（Ｗ／μm²）より選択することができる。
エネルギー密度（Ｗ／μm²）は、０．１Ｗ／μm²以上が好ましく、０．２〜１０Ｗ／μm²がより好ましく、０．２〜６．０Ｗ／μm²がさらに好ましい。
エネルギー密度（Ｗ／μm²）が同じであるとき、出力（Ｗ）が大きい方がより大きなスポット面積（μm²）に対してレーザー照射できることになるため、処理速度（１秒当たりのレーザー照射面積；mm²／sec）が大きくなり、加工時間も短くすることができる。
波長は３００〜１２００nmが好ましく、５００〜１２００ｎｍがより好ましい。
焦点位置は-１０〜+１０ｍｍが好ましく、−６〜＋６ｍｍがより好ましい。

連続波レーザーの照射速度、レーザー出力、レーザービーム径（スポット径）およびエネルギー密度との好ましい関係は、連続波レーザーの照射速度が２，０００〜１５，０００mm／secであり、レーザー出力が２５０〜２０００Ｗ、レーザービーム径（スポット径）が１０〜１００μmであり、前記レーザー出力とスポット面積（π・〔スポット径／２〕²）から求められるエネルギー密度（Ｗ／μm²）が０．２〜１０Ｗ／μm²の範囲である。

本発明の製造方法は、金属成形体の表面に対して連続波レーザーを連続照射するとき、前記金属成形体のレーザー光の非照射面と照射面の少なくとも一部を冷却手段で冷却する。
連続波レーザーを使用するとき、パルス波レーザーを使用した場合に比べると、金属成形体のレーザー光の照射面およびその周囲の温度上昇が大きくなるため、金属成形体の一部が変形するなどの問題が生じるおそれがある。
このような問題の発生は、金属成形体の寸法（厚さ、太さなど）のほか、金属成形体の面積に対する連続波レーザー光の照射面積、金属成形体の形状、金属の種類も影響する。
金属成形体の寸法は、厚さや太さが大きい方が変形し難く、小さい方が変形し易くなる。
金属成形体面積に対するレーザー光の照射面積の割合は、前記割合が小さくなるほど変形し難く、前記割合が大きくなるほど変形し易くなる。
金属成形体の形状は、平面部よりも角部の方が変形しやくなることが考えられる。
このため、上記した照射条件でレーザー光を連続照射するとき、金属の種類に応じて冷却レベル（冷却面積や冷却温度など）と、寸法（厚さや太さ）、照射面積、形状の関係を調整することで変形を抑制または防止することができる。
例えば、金属成形体の厚さや太さが小さくなるほど冷却面積を大きくしたり、冷却温度を下げたりする方法、金属成形体面積に対するレーザー光の照射面積の割合が大きくなるほど冷却面積を大きくしたり、冷却温度を下げたりする方法、金属成形体の角部分にレーザー光を照射するときは冷却温度を下げる方法を適用することができる。

本発明の製造方法で使用する冷却手段は特に制限されず、固体、気体、液体およびそれらを組み合わせた冷却手段を使用することができる。
固体の冷却手段としては、熱伝導率（測定方法：レーザフラッシュ法，測定温度100℃）が100W/m・k以上である成形体を使用することができる。
熱伝導率が100W/m・k以上の材料としては、アルミニウム、ジュラルミン、金、銀、タングステン、銅（純銅）、マグネシウム、モリブデン、窒化アルミニウムから選ばれるものを使用することができる。
液体または気体と固体を組み合わせた冷却手段としては、液体または気体からなる冷媒を通した管を使用することができる。ここで、前記管として熱伝導率が100W/m・k以上の材料を使用することができる。
気体の冷却手段としては、冷風を使用することができる。

図４〜図６は、冷却手段として固体を使用した実施形態である。
図４に示す平板形状の金属成形体１０は、第１面１１とその反対面の第２面１２を有しており、第１面１１側にレーザー光照射面（レーザー光照射領域）１３を有している。
平板形状の金属成形体１０の厚みは、ステンレス（ＳＵＳ３０４）であれば厚さ０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．４〜２．０ｍｍ、アルミニウム（Ａ５０５２）であれば厚さ０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは０．４〜１．０ｍｍであるが、これらの範囲に制限されるものではない。
冷却手段として、１枚の冷却板２０が使用されている。
金属成形体１０の第２面１２の全面は、冷却板２０の第１面２１の全面と当接されている。
冷却板２０としては、熱伝導率が100W/m・k以上（測定方法：レーザフラッシュ法，測定温度100℃）の材料からなるものを使用することができる。
冷却板２０の大きさや形状は特に制限されず、放熱効果を高めるため、金属成形体１０よりも大きなものを使用することもできる。
冷却板２０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、第２面２２や４つの側面が波形や独立した多数の凹凸などを有するものにすることもできる。

図４に示す状態において、レーザー光照射面１３に対して図１〜図３に示すようにして連続的にレーザーを照射すると、金属成形体１０の温度が上昇する。
第２面１２と冷却板２０の第１面２１が接触していることから、金属成形体１０の熱は、第２面１２から冷却板２０に移行した後で放熱される。
このため、金属成形体１０自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１０の熱による変形が防止される。

図５に示す平板形状の金属成形体１０は、図４に示すものと同じものである。
冷却手段として、大きな第１冷却板２０と２枚の小さな第２冷却板３０が使用されている。このように図４に示す実施形態よりも冷却面積が増加しているため、平板形状の金属成形体１０も図４に示すものよりも薄いものを使用することができる。
金属成形体１０の第１面１１は、２枚の第２冷却板３０の第２面３２と当接され、金属成形体１０の第２面１２は、第１冷却板２０の第１面２１と当接されており、レーザー光照射面１３が２枚の第２冷却板３０で挟まれている。
第１冷却板２０と第２冷却板３０は、上記した熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなるものを使用することができる。
第１冷却板２０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、第２面２２や４つの側面が波形や独立した多数の凹凸を有するものにすることもできる。
第２冷却板３０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、第１面３１や４つの側面が波形や独立した多数の凹凸などを有するものにすることもできる。

図５に示す状態において、レーザー光照射面１３に対して例えば、図１〜図３に示すようにして連続的にレーザーを照射すると、金属成形体１０の温度が上昇する。
第１面１１の一部と第２冷却板３０の第２面３２が接触し、第２面１２の全部と第１冷却板２０の第１面２１が接触していることから、金属成形体１０の熱は第１面１１から第２冷却板３０に移行した後で放熱され、第２面１２から第１冷却板２０に移行した後で放熱される。
このため、図４に示す実施形態よりもさらに金属成形体１０自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１０の熱による変形が防止される。

図６に示す平板形状の金属成形体１０は、図４に示すものと同じものである。
図６では、冷却手段として、開口部４２を有する上型４０と下型４１の組み合わせが使用されており、上型４０と下型４１の組み合わせにより内部に金属成形体２０を嵌め込むことができる空間が形成されるようになっている。
このように図４および図５に示す実施形態よりも冷却面積が増加しているため、平板形状の金属成形体１０も図４および図５に示すものよりも薄いものを使用することができる。
図６では、上型４０と下型４１の内部空間に金属成形体１０が嵌め込まれており、第１面１１は上型４０の内側面と当接され、第２面１２は下型４１の内側面と当接された状態が図示されている。さらに金属成形体１０の４つの側面は、上型４０と下型４１の側面の内側面と当接されている。
金属成形体１０のレーザー光照射面１３は、上型４０の開口部４２に面しており、上型４０と下型４１で包囲された状態になっている。レーザー光照射面１３と開口部４２の面積は同じでもよいが、開口部４２の面積の方が少し大きくなるようにすることもできる。
上型４０と下型４１は、上記した熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなるものを使用することができる。
上型４０および下型４１は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、外側面に波形や多数の独立した凹凸を有するものにすることもできる。

図６に示す状態において、開口部４２から露出しているレーザー光照射面１３に対して図１〜図３に示すようにして連続的にレーザーを照射すると、金属成形体１０の温度が上昇する。
金属成形体１０の第１面１１の全部と上型４０が接触し、第２面１２の全部と下型４１が接触しており、さらに金属成形体１０の４つの側面の全部が上型４０と下型４１の内側面と接触していることから、金属成形体１０の熱は全面から上型４０および下型４１に移行した後で放熱される。
このため、図４および図５に示す実施形態よりもさらに金属成形体１０自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１０の熱による変形が防止される。

図４〜図６に示す実施形態において、冷却板２０、冷却板３０、上型４０および下型４１に冷却管を取り付けて冷媒（気体または液体）を通して冷却するようにしてもよい。
その他、金属成形体１０と冷却管を接触させる方法、熱伝導率が100W/m・k未満の材料からなる成形体を介して金属成形体１０と冷却管を接触させる方法を適用することもできる。
また図４〜図６に示す実施形態において、冷風を吹き付けて冷却するようにしてもよい。このときは、レーザー光照射面１３に対しても冷風を吹き付けて冷却することもできる。
なお、図４〜図６に示すような冷却板２０、冷却板３０、上型４０および下型４１を使用せず、冷風だけを吹き付けて冷却するようにしてもよい。

図７〜図９は、図４〜図６と同様にして、冷却手段として固体を使用した実施形態である。
図７に示す丸棒形状の金属成形体１００は、周面１０１、第１端面１０２、反対側の第２端面を有しており、周面１０１にレーザー光照射面（レーザー光照射領域）１０５を有している。
丸棒形状の金属成形体１００の太さ（直径）は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）であれば太さ０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．４〜２．０ｍｍ、アルミニウム（Ａ５０５２）であれば太さ０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは０．４〜１．０ｍｍであるが、これらの範囲に制限されるものではない。
冷却手段として、１つの第１冷却カップ１１０が使用されている。第１冷却カップ１１０は、第１周面１１１、第１閉塞端面１１２、第１開口部１１３を有している。
図７は、金属成形体１００が第１冷却カップ１１１の第１開口部１１３から嵌め込まれた状態が示されており、金属成形体１００の周面１０１は第１冷却カップ１１０の第１周面１１１の内側面と接触し、金属成形体１００の第２端面は第１冷却カップ１１０の第１閉塞端面１１２の内側面と接触している。
第１冷却カップ１１０は、上記した熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなるものを使用することができる。
第１冷却カップ１１０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、周面１１１および閉塞端面１１２が波形や独立した多数の凹凸を有するものにすることもできる。
なお、第１冷却カップ１１０に代えて、金属成形体１００の周面１０１だけに接触できる筒を使用することもできる。

図７に示す状態において、レーザー光照射面１０５に対して図１〜図３に示すようにして連続的にレーザーを照射すると、金属成形体１００の温度が上昇する。
第１冷却カップ１１０と金属成形体１００の一部が接触していることから、金属成形体１００の熱は周面１０１および第２端面から第１冷却カップ１１０に移行した後で放熱される。
このため、金属成形体１００自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１００の熱による変形が防止される。

図８に示す丸棒形状の金属成形体１００は、図７に示すものと同じものである。
冷却手段として、第１冷却カップ１１０と第２冷却カップ１２０が使用されている。
このように図７に示す実施形態よりも冷却面積が増加しているため、丸棒形状の金属成形体１００も図７に示すものよりも細いものを使用することができる。
第１冷却カップ１１０は、第１周面１１１、第１閉塞端面１１２、第１開口部１１３を有している。
第２冷却カップ１２０は、第２周面１２１、第２閉塞端面１２２、第２開口部１２３を有している。
図８は、金属成形体１００の両端面側から第１冷却カップ１１０と第２冷却カップ１２０が嵌め込まれた状態が示されている。
金属成形体１００の周面１０１は、第１冷却カップ１１０の第１周面１１１の内側面および第２冷却カップ１２０の第２周面１２１の内側面と接触している。
金属成形体１００の周面１０１は、第１冷却カップ１１０の第１閉塞面１１２の内側面および第２冷却カップ１２０の第２閉塞面１２２の内側面と接触している。
第１冷却カップ１１０および第２冷却カップ１２０は、上記した熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなるものを使用することができる。
第１冷却カップ１１０および第２冷却カップ１２０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、第１周面１１１、第１閉塞端面１１２、第２周面１２１、第２閉塞端面１２２が波形や多数の独立した凹凸などを有するものにすることもできる。
なお、第１冷却カップ１１０と第２冷却カップ１２０の一方または両方に代えて、金属成形体１００の周面１０１だけに接触できる１つまたは２つの筒を使用することもできる。

図８に示す状態において、レーザー光照射面１０５に対して図１〜図３に示すようにして連続的にレーザー光を照射すると、金属成形体１００の温度が上昇する。
第１冷却カップ１１０および第２冷却カップ１２０と金属成形体１００の一部が接触していることから、金属成形体１００の熱は周面１０１および両端面から第１冷却カップ１１０および第２冷却カップ１２０に移行した後で放熱される。
このため、金属成形体１００自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１００の熱による変形が防止される。

図９に示す丸棒形状の金属成形体１００は、図７に示すものと同じものである。
冷却手段として、縦方向または横方向に分割できる冷却容器１３０が使用されている。
このように図７および図８に示す実施形態よりも冷却面積が増加しているため、丸棒形状の金属成形体１００も図７および図８に示すものよりも細いものを使用することができる。
冷却容器１３０は、周面１３１、第１端面１３２、第２端面１３３を有し、周面１３１には開口部１３４が形成されている。
図９は、冷却容器１３０内に金属成形体１００が収容され、レーザー光照射面１０５が開口部１３１に面しており、冷却容器１３０で包囲された状態になっている。レーザー光照射面１０５と開口部１３４の面積は同じでもよいが、開口部１３４の面積の方が少し大きくなるようにすることもできる。
金属成形体１００は、金属成形体１００の外表面と冷却容器１３０の内表面が接触した状態で収容されている。
冷却容器１３０は、上記した熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなるものを使用することができる。
冷却容器１３０は、表面積を増大させて放熱効果を高めるため、周面１３１、第１閉塞端面１３２、第２閉塞端面１３３が波形や多数の独立した凹凸などを有するものにすることもできる。

図９に示す状態において、レーザー光照射面１０５に対して図１〜図３に示すようにして連続的にレーザー光を照射すると、金属成形体１００の温度が上昇する。
金属成形体１００の外表面と冷却容器１３０の内表面が接触していることから、金属成形体１００の熱は周面および両端面から冷却容器１３０に移行した後で放熱される。
このため、金属成形体１００自体の温度上昇が抑制され、金属成形体１００の熱による変形が防止される。

図７〜図９に示す実施形態において、第１冷却カップ１１０、第２冷却カップ１２０、冷却容器１３０に冷却管を取り付けて冷媒（気体または液体）を通して冷却するようにしてもよい。
その他、金属成形体１００と冷却管を接触させる方法、熱伝導率が100W/m・k未満の材料からなる成形体を介して金属成形体１００と冷却管を接触させる方法を適用することもできる。
また図７〜図９に示す実施形態において、冷風を吹き付けて冷却するようにしてもよい。このときは、レーザー照射面１０５に対しても冷風を吹き付けて冷却することもできる。
なお、図７〜図９に示すような第１冷却カップ１１０、第２冷却カップ１２０、冷却容器１３０を使用せず、冷風だけを吹き付けて冷却するようにしてもよい。

また本発明の製造方法は、図４〜図６で使用した平板、図７〜図９で使用した丸棒のほか、管や箱のような立体的な金属成形体に対しても有効である。
管の外表面に対して連続波レーザーを連続照射するときには、次の方法で冷却することができる
（i）前記管の外表面のレーザー光の非照射面（第１非照射面）のみを冷却する方法。
（ii）前記管の外表面の厚さ方向反対面となる内表面（第２非照射面）のみを冷却する方法。
（iii）前記管の第１非照射面と第２非照射面の両方を冷却する方法。
（i）の冷却をするときは、図１８に示すように、管１０Ｂの外表面の第１非照射面に熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなる管（管形状の冷却ジャケット）５２を嵌め込む方法を適用することができる。このとき、冷却対象となる管１０Ｂの外径と、冷却手段となる管５２の内径を調節して、互いに接触するようにする。
（ii）の冷却をするときは、管１０Ｂの内側に熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなる棒（または管）５１を嵌め込む方法を適用することができる。このとき、冷却対象となる管１０Ｂの内径と冷却手段となる棒（または管）５１の外径が同じになるか、冷却手段となる棒（または管）５１の外径が僅かに小さくなるように調節する。
（iii）の冷却をするときは、（i）と（ii）の方法を組み合わせることができる。

また、冷却対象が、一面が開口している箱形状の金属成形体であり、前記開口部に対向する底面や側面の外表面に対して連続波レーザーを連続照射するときには、次の方法で冷却することができる。以下、底面に連続波レーザーを連続照射する実施形態として説明する。
（iv）前記箱底面の外表面のレーザー光の非照射面（第１非照射面）のみを冷却する方法。
（v）前記箱底面の外表面の厚さ方向反対面となる内表面（第２非照射面）のみを冷却する方法。
（vi）前記箱底面の第１非照射面と第２非照射面の両方を冷却する方法。
（iv）の冷却をするときは、箱底面の外表面の第１非照射面に熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなる板を接触させる方法を適用することができる。
（v）の冷却をするときは、箱底面の内表面に熱伝導率が100W/m・k以上の材料からなる板を接触させる方法を適用することができる。
（vi）の冷却をするときは、（iv）と（v）の方法を組み合わせることができる。

図１０（ａ）、（ｂ）により別の実施形態を説明する。
図１０（ａ）は、長尺状の金属成形体１５０に対して、所定間隔をおいてレーザー光を連続照射するときに冷却手段１６０により冷却する工程を示している。
例えば、板材やワイヤなどの長尺状の金属成形体１５０に対して１０ｃｍの間隔でレーザー光を連続照射するとき、冷却手段１６０は固定した状態で、冷却手段１６０の開口部１６１からレーザー光照射面１５１に対して図１〜図３のようにレーザー光を連続照射する。
このとき、レーザー光照射面１５１の周囲の金属成形体１５０は、冷却手段１６０により冷却される。
その後、長尺状の金属成形体１５０を１０ｃｍだけ移動させた後、同様の操作を実施して、これらの操作を繰り返す。

図１０（ｂ）は、冷却手段１６０の後段にさらに冷却手段１７０を配置することで、２段階で冷却する工程を示している。
このように２つの冷却手段を使用して２段階で冷却することで、より冷却効果を高めることができる。
なお、図１０（ａ）、（ｂ）において、冷却手段１６０、１７０と冷風の吹きつけを併用することもできるし、冷却手段１６０、１７０に代えて冷風の吹き付けのみを使用することもできる。

本発明の製造方法を実施することにより表層部に多孔構造を有する金属成形体を得ることができる。
このときの図４〜図６に示す金属成形体１０のレーザー光照射面１３の状態を図１１〜図１３により説明する。
図１１に示すとおり、レーザー光（例えば、スポット径１１μm）を連続照射して多数の線（図１１では３本の線２６１〜２６３を示している。各線の間隔は５０μm程度。）を形成することで多孔構造にする（即ち、粗面化する）ことができる。１本の直線への照射回数は１〜１０回が好ましい。
このとき、粗面化されたレーザー光の照射面１３を含む金属成形体１０の表層部は、図１２（ａ）、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すようになっている。なお、「金属成形体１０の表層部」は、表面から粗面化により形成された開放孔（幹孔または枝孔）の深さ程度までの部分であり、金属成形体の表面から５０〜５００μm程度の深さ部分である。
なお、金属の種類によっても強度が最大となる照射回数は若干異なるが、１本の直線への照射回数が１０回を超える回数である場合には、粗面化のレベルをより高めることができ、複合成形体１において金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合強度を高めることができるが、合計照射時間が長くなる。このため、目的とする複合成形体１の接合強度と製造時間との関係を考慮して、１本の直線への照射回数を決めることが好ましい。１本の直線への照射回数が１０回を超える回数であるとき、好ましくは１０回超〜５０回以下、より好ましくは１５〜４０回、さらに好ましくは１５〜３５回である。

粗面化されたレーザー光照射面１３を含む金属成形体１０の表層部は、図１２、図１３に示すように、レーザー光の照射面１３側に開口部２３１のある開放孔２３０を有している。
開放孔２３０は、厚さ方向に形成された開口部２３１を有する幹孔２３２と、幹孔２３２の内壁面から幹孔２３２とは異なる方向に形成された枝孔２３３からなる。枝孔２３３は、１本または複数本形成されていてもよい。

粗面化されたレーザー光照射面１３を含む金属成形体１０の表層部は、図１２、図１３に示すように、レーザー光照射面１３側に開口部のない内部空間２４０を有している。
内部空間２４０は、トンネル接続路２５０により開放孔２３０と接続されている。

粗面化されたレーザー光照射面１３を含む金属成形体１０の表層部は、図１２（ｂ）に示すように、複数の開放孔２３０が一つになった開放空間２４５を有していてもよいし、開放空間２４５は、開放孔２３０と内部空間２４０が一つになって形成されたものでもよい。一つの開放空間２４５は、一つの開放孔２３０よりも内容積の大きなものである。
なお、多数の開放孔２３０が一つになって溝状の開放空間２４５が形成されていてもよい。

図示していないが、図１３（ａ）に示すような２つの内部空間２４０同士がトンネル接続路２５０で接続されていてもよいし、図１２（ｂ）に示すような開放空間２４５と、開口孔２３０、内部空間２４０、他の開放空間２４５がトンネル接続路２５０で接続されていてもよい。

内部空間２４０は、全てが開放孔２３０および開放空間２４５の一方または両方とトンネル接続路２５０で接続されているものであるが、内部空間２４０のうちの一部が開放孔２３０および開放空間２４５と接続されていない閉塞状態の空間であってもよい。

このようにレーザー光を連続照射したときに図１２、図１３で示されるような開放孔２３０、内部空間２４０などが形成される詳細は不明であるが、所定速度以上でレーザー光を連続照射したとき、金属成形体表面に一旦は孔や溝が形成されるが、溶融した金属が盛り上がって蓋をしたり、堰き止めたりする結果、開放孔２３０、内部空間２４０、開放空間２４５が形成されるものと考えられる。
また、同様に開放孔２３０の枝孔２３３やトンネル接続路２５０が形成される詳細も不明であるが、一旦形成された孔や溝の底部付近に滞留した熱によって、孔や溝の側壁部分が溶融する結果、幹孔２３２の内壁面が溶融して枝孔２３３が形成され、さらに枝孔２３３が延ばされてトンネル接続路２５０が形成されるものと考えられる。
なお、連続波レーザーに代えてパルスレーザーを使用したときには、金属成形体の接合面には開放孔や溝が形成されるが、開口部を有していない内部空間と、前記開放孔と前記内部空間を接続する接続通路は形成されない。

本発明の製造方法を実施することにより得られる表層部に多孔構造を有する金属成形体は、研磨材、微粒子の担体などとして使用することができるほか、樹脂との複合成形体の製造用としても使用することができる。

次に、上記の製造方法により得られる表層部に多孔構造を有する第１成形体である金属成形体と、第一成形体である金属成形体とは異なる第２の成形体となる構成材料を使用した複合成形体の製造工程を説明する。
第２成形体となる構成材料は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー、第１の成形体の金属成形体で使用している金属よりも融点の低い金属から選ばれるものを使用することができる。

図１４は、表層部に多孔構造を有する平板形状の金属成形体１０のレーザー光照射面（接合面）１３を含む部分と樹脂成形体３００を一体化させる工程が示されている。
この工程では、
レーザー光が照射された金属成形体１０の接合面１３を含む部分を金型内に配置して、樹脂成形体となる樹脂を射出成形する工程、または
レーザー光が照射された金属成形体１０の接合面１３を含む部分を金型内に配置して、少なくとも接合面１３と樹脂成形体となる樹脂を接触させた状態で圧縮成形する工程、
のいずれかの方法を適用することができる。
その他、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の成形方法として使用される公知の成形方法も適用することができる。
熱可塑性樹脂を使用した場合には、溶融した樹脂に圧力などをかけることで、金属成形体に形成された孔や溝やトンネル接続路内に樹脂を入り込ませた後、樹脂を冷却固化させることで複合成形体を得られる方法であればよい。射出成形や圧縮成形のほか、射出圧縮成形などの成形方法も使用することができ、さらに溶射法も適用することができる。
熱硬化性樹脂を使用した場合には、液状或いは溶融状態の樹脂に圧力などをかけることで、金属成形体に形成された孔や溝やトンネル接続路内に樹脂を入り込ませた後、樹脂を熱硬化させることで複合成形体を得られる成形方法であればよい。射出成形や圧縮成形のほか、トランスファー成形などの成形方法も使用することができる。

圧縮成形法を適用するときは、例えば、型枠内に接合面１３が露出された状態で（接合面１３が表側になった状態で）金属成形体１０を配置し、そこに熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂（但し、プレポリマー）を入れた後で、圧縮する方法を適用することができる。
なお、射出成形法と圧縮成形法で熱硬化性樹脂（プレポリマー）を使用したときは、後工程において加熱などをすることで熱硬化させる。

この工程で使用する樹脂成形体の樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のほか、熱可塑性エラストマーも含まれる。
熱可塑性樹脂は、用途に応じて公知の熱可塑性樹脂から適宜選択することができる。例えば、ポリアミド系樹脂（ＰＡ６、ＰＡ６６等の脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等のスチレン単位を含む共重合体、ポリエチレン、エチレン単位を含む共重合体、ポリプロピレン、プロピレン単位を含む共重合体、その他のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂を挙げることができる。

熱硬化性樹脂は、用途に応じて公知の熱硬化性樹脂から適宜選択することができる。例えば、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ビニルウレタンを挙げることができる。

熱可塑性エラストマーは、用途に応じて公知の熱可塑性エラストマーから適宜選択することができる。例えば、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーを挙げることができる。

これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーには、公知の繊維状充填材を配合することができる。
公知の繊維状充填材としては、炭素繊維、無機繊維、金属繊維、有機繊維等を挙げることができる。
炭素繊維は周知のものであり、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等のものを用いることができる。
無機繊維としては、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維等を挙げることができる。
金属繊維としては、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる繊維を挙げることができる。
有機繊維としては、ポリアミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維、ジアミンとジカルボン酸のいずれか一方が芳香族化合物である半芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維）、ポリビニルアルコール繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリエステル繊維（全芳香族ポリエステル繊維を含む）、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維などの合成繊維や天然繊維（セルロース系繊維など）や再生セルロース（レーヨン）繊維などを用いることができる。

これらの繊維状充填材は、繊維径が３〜６０μmの範囲のものを使用することができるが、これらの中でも、例えば金属成形体１０の接合面１３が粗面化されて形成される開放孔２３０などの開口径より小さな繊維径のものを使用することが好ましい。繊維径は、より望ましくは５〜３０μm、さらに望ましくは７〜２０μmである。
このような開放孔２３０などの開口径より小さな繊維径の繊維状充填材を使用したときには、金属成形体の開放孔２３０などの内部に繊維状充填材の一部が張り込んだ状態の複合成形体が得られ、金属成形体と樹脂成形体の接合強度が高められるので好ましい。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー１００質量部に対する繊維状充填材の配合量は５〜２５０質量部が好ましい。より望ましくは、２５〜２００質量部、さらに望ましくは４５〜１５０質量部である。

本発明の製造方法により得られた複合成形体１は、図１２および図１３に示すような金属成形体１０が有している開放孔２３０、内部空間２４０、トンネル接続路２５０、開放空間２４５内に、樹脂成形体３００を形成する樹脂が入り込んだ状態で一体にされている。
開放孔２３０と（幹孔２３２と枝孔２３３）開放空間２４５の内部には、それぞれの開口部分から樹脂が入り込んでおり、内部空間２４０の内部には、開放孔２３０や開放空間２４５の開口部から入り込んだ樹脂がトンネル接続路２５０を通って入り込んでいる。
このため、本発明の製造方法により得られた複合成形体１は、開放孔２３０や開放空間２４５内のみに樹脂が入り込んだ複合成形体と比べると、図１４において金属成形体１０と樹脂成形体３００の接合面１３に対して、金属成形体１０の端部を固定した状態で樹脂成形体３００を平行方向（図１４のＸ方向）に引っ張ったときのせん断接合強度（Ｓ１）と、金属成形体１０と樹脂成形体３００の接合面１３に対して垂直方向（図１４のＹ方向）に引っ張ったときの引張り接合強度（Ｓ２）の両方が高くなる。

次に、融点の高い第１金属成形体と融点の低い第２金属成形体の複合成形体の製造方法について説明する。
金型内に、接合面が粗面化された融点の高い第１金属成形体を接合面が上になるように配置する。
その後、例えば周知のダイカスト法を適用して、溶融状態の融点の低い金属（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、マグネシウムおよびそれらを含む合金）を金型内に流し込む。
このようにすることで、第１金属成形体の図１２、図１３に示すような開放孔２３０、内部空間２４０、開放空間２４５、開放孔２３０の枝孔２３３やトンネル接続路２５０内に、第２金属成形体を構成する溶融金属が侵入する。

その後、冷却することで、融点の高い第１金属成形体と融点の低い第２金属成形体の複合成形体を得ることができる。
前工程の処理のとおり、溶融金属（第２金属成形体を構成する融点の低い金属）は、開放孔２３０、内部空間２４０、開放空間２４５、開放孔２３０の枝孔２３３やトンネル接続路２５０内に侵入しているため、前記開放孔２３０などに侵入した金属によるアンカー効果がより強く発揮されることになる。
このため、このようにして得られた第１金属成形体と第２金属成形体からなる金属成形体同士の複合成形体の接合強度は、第１金属成形体の表面に対して、エッチング処理などの化学的処理またはサンドブラスト処理などの物理的処理をした後で、公知のダイカスト法を適用して得た金属成形体同士の複合成形体の接合強度よりも高くすることができる。

実施例１〜４および比較例１〜４
表１に示す材質および厚さで、図１５に示す形状の金属板１０Ａ（３０mm×３０mm）であり、厚み（表１）を変化させたものを使用し、２０mm×６mmの領域１３に対して、表１に示す条件で、図１６に示す照射パターンにて連続波レーザーを照射した。
連続波レーザーの照射時には、実施例では純銅からなる冷却板２０と冷却板３０を図５のように配置して、金属板１０Ａを冷却した。

連続波レーザー光の照射後の金属板１０Ａの変形量を測定した。測定方法を図１７（ａ）〜（ｃ）により説明する。
図１７（ａ）、（ｂ）は、連続波レーザー光の照射前後の状態を示す図であり、図１７（ｂ）は、理解し易いように変形した場合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の上に連続波レーザー光の照射後の金属板１０Ａ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１に示す。

実施例５〜８および比較例５〜８
表２に示す材質および厚さで、図１５に示す形状の金属板１０Ａ（３０mm×３０mm）であり、厚み（表２）を変化させたものを使用し、２０mm×６mmの領域１３に対して、表２に示す条件で、図１６に示す照射パターンにて連続波レーザーを照射した。
連続波レーザーの照射時には、実施例では純銅からなる冷却板２０と冷却板３０を図５のように配置して、金属板１０Ａを冷却した。
連続波レーザー光の照射後の金属板１０の変形量を実施例１〜４と同様にして測定した。結果を表２に示す。

実施例９および比較例９
表３に示す材質および厚さの金属パイプを使用して、図１８に示すようにして冷却しながら、表２に示す条件で図１９に示すようにして連続波レーザーを照射した。
図１８（ａ）に示すように、連続波レーザー光の照射時において、金属パイプ１０Ｂは、内側に純銅の冷却棒５１が挿入され、外側には純銅の冷却ジャケット５２が嵌め込まれている。
金属パイプ１０Ｂ：長さ８０ｍｍ、外径８ｍｍ、内径６ｍｍ（厚さ１ｍｍ）であり、
冷却棒５１：長さ１２０ｍｍ、外径６ｍｍ
冷却ジャケット５２：長さ４０ｍｍ±０．５ｍｍ，内径８ｍｍ

連続波レーザー光の照射領域１３は、金属パイプ１０Ｂの一端側から長さ９ｍｍの範囲の全面であり、図１９に示すように、金属パイプ１０Ｂを周方向に回転させながら、長さ方向に照射した。
連続波レーザー光の照射後、金属管１０Ｂから冷却棒５１を取り出し、冷却ジャケット５２を取り外した。
１０分経過後、金属管１０Ｂ内に再度冷却棒５１を挿入したとき、挿入できるか、挿入できないかで、変形の有無を評価した。結果を表３に示す。

実施例１０
実施例１の金属板を使用して、下記の方法で射出成形して、図１４に示すような複合成形体１を得た。
実施例１の金属板は変形がないため、複合成形体１における金属成形体１０と樹脂成形体３００は互いに密着していた。
＜射出成形＞
樹脂：GF60%強化PA66樹脂（プラストロンPA66−GF60−01（L７）：ダイセルポリマー（株）製），ガラス繊維の繊維長：１１ｍｍ
樹脂温度：３２０℃
金型温度：１００℃
射出成形機：ファナック製ROBOSHOT S2000i100B）

産業上の利用分野

本発明の製造方法は、連続波レーザーを使用してレーザー光を連続照射することで、表層部に多孔構造を有する金属成形体を製造するときに好適である。
本発明の製造方法で得られた金属成形体は、研磨材、触媒粒子などの微粒子の担体として使用することができるほか、樹脂成形体との複合成形体の製造用としても使用することができる。

１０ 金属成形体
１１ 第１面
１２ 第２面
１３ レーザー光の照射面
２０ 第１冷却板
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 第２冷却板
３１ 第１面
３２ 第２面
４０ 上型
４１ 下型
４２ 開口部

Claims (11)

1. 表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法であって、
   前記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工程を有しており、
   前記工程において、前記金属成形体のレーザー光の非照射面と照射面の少なくとも一部を冷却手段で冷却する、製造方法。
2. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記レーザー光の非照射面に対して、熱伝導率が100W/m・k以上である成形体を接触させて冷却する、請求項１記載の製造方法。
3. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記レーザー光の照射面を包囲する前記レーザー光の非照射面に対して、熱伝導率が100W/m・k以上である成形体を接触させて冷却する、請求項１記載の製造方法。
4. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記レーザー光の照射面側の第１非照射面と前記第１非照射面の厚さ方向反対面側の第２非照射面の両方に対して、熱伝導率が100W/m・k以上である成形体を接触させて冷却する、請求項１記載の製造方法。
5. 熱伝導率が100W/m・k以上である成形体が、アルミニウム、ジュラルミン、金、銀、タングステン、銅、マグネシウム、モリブデン、窒化アルミニウムから選ばれるものである、請求項２〜４のいずれか１項記載の製造方法。
6. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記レーザー光の非照射面に対して冷媒を通した管を接触させて冷却する、請求項１記載の製造方法。
7. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記レーザー光の照射面を包囲する前記レーザー光の非照射面に対して冷媒を通した管を接触させて冷却する、請求項１記載の製造方法。
8. 前記金属成形体の表面を冷却手段により冷却するとき、前記金属成形体のレーザー光の非照射面と照射面の少なくとも一部に対して冷風を吹き付けて冷却する、請求項１記載の製造方法。
9. 前記金属成形体の表面に対してレーザー光を連続照射する工程が、
   連続波レーザーの照射速度が２，０００〜１５，０００mm／secであり、
   レーザー出力が２５０〜２０００Ｗ、レーザービーム径（スポット径）が１０〜１００μmであり、
   前記レーザー出力とスポット面積（π×〔スポット径／２〕²）から求められるエネルギー密度（Ｗ／μm²）が０．２〜１０Ｗ／μm²の範囲になるようにレーザー光を連続照射する工程である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 第一成形体である金属成形体と、第一成形体である金属成形体とは異なる構成材料からなる第２成形体が接合された複合成形体の製造方法であって、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法により前記金属成形体のレーザー光の照射面に対して連続波レーザーを連続照射する工程、
    前工程においてレーザー光が照射された金属成形体のレーザー光の照射面を含む部分と前記第２成形体となる構成材料を接触させて一体化させる工程を有している、複合成形体の製造方法。
11. 前記第２成形体となる構成材料が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー、第１の成形体の金属成形体で使用している金属よりも融点の低い金属から選ばれるものである、請求項１０記載の複合成形体の製造方法。

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