KR20230069134A

KR20230069134A - 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치

Info

Publication number: KR20230069134A
Application number: KR1020237010920A
Authority: KR
Inventors: 유키 가베야; 다카시 구리타; 료 요시무라; 다케시 와타리
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-05-18
Also published as: JP2022053166A; US20230330774A1; CN116194241A; WO2022064807A1; EP4197688A1

Abstract

레이저 가공 방법은, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어에 레이저광을 조사함으로써, 대상 에어리어를 따라서 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 방법이다. 해당 레이저 가공 방법은 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하는 제1 스텝과, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장하는 제2 스텝을 구비한다.

Description

레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치

본 개시는 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

재료층에 레이저광을 조사함으로써, 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 레이저 가공 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 레이저 가공 방법에서는, 대상물에 균일한 압축 잔류 응력을 부여하기 위해서, 흡수 재료층의 두께가 소정의 두께가 되도록 흡수 재료층을 형성한다.

일본 특허공개 평8-112681호 공보

그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 레이저 가공 방법과 같이, 흡수 재료층의 두께가 소정의 두께가 되도록 흡수 재료층을 형성하는 것만으로는, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 균일한 압축 잔류 응력을 부여하는 것은 곤란하다.

본 개시는 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있는 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법은, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어에 레이저광을 조사함으로써, 대상 에어리어를 따라서 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 레이저 가공 방법으로서, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피(彼)조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하는 제1 스텝과, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장하는 제2 스텝을 구비한다.

이 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하고, 제2 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제1 스텝에 의해서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 제1 측을 향하여 저하되고, 제2 스텝에 의해서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 저하된다. 따라서, 예를 들어, 제1 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하고, 제2 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하도록 하는 경우에 비해, 제1 스텝 및 제2 스텝에 의해서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력의 불균일이 억제된다. 따라서, 이 레이저 가공 방법에 의하면, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법에서는, 제1 측 및 제2 측은, 제1 방향에 있어서 서로 대향하는 측이어도 된다. 이것에 의해, 제1 스텝 및 제2 스텝에 의해서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서는, 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연재(延在)함과 아울러 제1 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제1 처리를 제2 측으로부터 제1 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하고, 제2 스텝에 있어서는, 제2 방향으로 연재함과 아울러 제1 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제2 처리를 제1 측으로부터 제2 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광의 피조사 에어리어를 제2 측을 향하여 확장해도 된다. 이것에 의해, 제1 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있고, 제2 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서는, 제1 처리로서, 제2 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 제2 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고, 제2 스텝에 있어서는, 제2 처리로서, 제2 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 제2 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시해도 된다. 이것에 의해, 제1 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있고, 제2 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법은, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측을 향하여 확장하는 제3 스텝과, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 확장하는 제4 스텝을 더 구비하고, 제3 측 및 제4 측은, 제1 방향과 수직인 제2 방향에 있어서 서로 대향하는 측이어도 된다. 이것에 의해, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝에 있어서는, 제1 방향으로 연재함과 아울러 제2 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제3 처리를 제4 측으로부터 제3 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측을 향하여 확장하고, 제4 스텝에 있어서는, 제1 방향으로 연재함과 아울러 제2 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제4 처리를 제3 측으로부터 제4 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광의 피조사 에어리어를 제4 측을 향하여 확장해도 된다. 이것에 의해, 제3 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있고, 제4 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝에 있어서는, 제3 처리로서, 제1 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 제1 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고, 제4 스텝에 있어서는, 제4 처리로서, 제1 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 제1 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시해도 된다. 이것에 의해, 제3 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있고, 제4 스텝에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 레이저 가공 장치는, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어에 레이저광을 조사함으로써, 대상 에어리어를 따라서 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 레이저 가공 장치로서, 대상물을 지지하는 지지부와, 대상 에어리어에 레이저광을 조사하는 조사부와, 지지부 및 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어가 제1 측을 향하여 확장되도록, 지지부 및 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어하고, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어가 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장되도록, 지지부 및 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.

이 레이저 가공 장치에 의하면, 상술한 레이저 가공 방법과 마찬가지로, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다.

본 개시에 의하면, 대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어를 따라서 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있는 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 일 실시 형태의 레이저 가공 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시 형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.
도 3은 일 실시 형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.
도 4는 비교예 1 및 비교예 2의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.
도 5는 비교예 3 및 비교예 4의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.
도 6은 비교예 1 및 비교예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를 나타내는 화상이다.
도 7은 비교예 3 및 비교예 4의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를 나타내는 화상이다.
도 8은 비교예 5 및 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를 나타내는 화상이다.
도 9는 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를 나타내는 화상이다.
도 10은 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 11은 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 수치를 나타내는 표이다.
도 12는 변형예 1의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.
도 13은 변형예 2의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 대상물의 평면도이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.

［레이저 가공 장치］

도 1에 나타내지는 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는 지지부(2)와, 조사부(3)와, 제어부(4)를 구비하고 있다. 레이저 가공 장치(1)는, 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)에 레이저광(L)을 조사함으로써, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 압축 잔류 응력을 부여하는 장치이다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)에 레이저 피닝(laser peening) 가공을 실시하는 장치이다. 이하의 설명에서는, 서로 직교하는 세 방향을 각각 X방향, Y방향 및 Z방향이라고 한다. 본 실시 형태에서는, Z방향은 제1 수평 방향이고, X방향은 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향이며, Y방향은 연직 방향이다.

지지부(2)는 대상물(10)의 표면(10a)이 Z방향과 직교하도록 대상물(10)을 지지한다. 지지부(2)는, 예를 들면, 대상물(10)을 협지(挾持)하는 클램프, 로봇 암 등을 포함하고 있다. 대상물(10)은, 예를 들면, 동, 알루미늄, 철, 티탄 등의 금속재료로 이루어지는 판 모양의 부재이다. 레이저 피닝 가공을 실시할 때에, 대상 에어리어(11)에는, 보호층(P)이 형성된다. 보호층(P)의 표면에는 가둠층(C)이 형성된다. 보호층(P)은 레이저광(L)의 조사에 의해서 발생하는 열로부터 대상 에어리어(11)를 보호하기 위해서 해당 열을 흡수하는 층이다. 보호층(P)은, 예를 들면, 금속 또는 수지층이다. 가둠층(C)은 레이저광(L)의 조사에 의해서 발생하는 플라스마의 충격을 대상물(10)에 주기 위해서 해당 플라스마를 가두는 층이다. 가둠층(C)은, 예를 들면, 보호층(P)을 덮도록 공급되는 물이다.

조사부(3)는 지지부(2)에 의해서 지지된 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)에 레이저광(L)을 조사한다. 조사부(3)는 대상 에어리어(11)에 대해서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이차원적으로 이동시킨다. 레이저광(L)의 조사 스폿(S)은, 대상 에어리어(11)에 있어서의 레이저광(L)의 조사 영역이다. 본 실시 형태에서는, 레이저광(L)의 집광 스폿(CS)이 대상 에어리어(11) 상에 위치시켜진다. 즉, 본 실시 형태에서는, 레이저광(L)의 집광 스폿(CS)이 레이저광(L)의 조사 스폿(S)이 된다.

조사부(3)는 광원(31)과, 광축 조정부(32)와, 광축 조정 렌즈(33)와, X축 가동 미러(34)와, Y축 가동 미러(35)와, 대물 렌즈(36)를 가지고 있다. 광원(31)은 레이저광(L)을 출사한다. 광원(31)은, 예를 들면, 펄스 발진 방식에 의해서 레이저광(L)을 출사하는 반도체 레이저이다. 광축 조정부(32)는 광축 조정 렌즈(33)를 지지하고 있다. 광축 조정부(32)는, 광축 조정 렌즈(33)를 Z방향을 따라서 이동시킴으로써, 집광 스폿(CS)을 Z방향을 따라서 이동시킨다. X축 가동 미러(34)는, 레이저광(L)을 반사하는 미러면의 기울기를 조정함으로써, 집광 스폿(CS)을 X방향을 따라서 이동시킨다. Y축 가동 미러(35)는, 레이저광(L)을 반사하는 미러면의 기울기를 조정함으로써, 집광 스폿(CS)을 Y방향을 따라서 이동시킨다. X축 가동 미러(34) 및 Y축 가동 미러(35) 각각은, 예를 들면, 갈바노 미러이다. 대물 렌즈(36)는, 집광 스폿(CS)이 Z방향과 수직인 평면 상에 위치하도록, 레이저광(L)의 집광 스폿(CS)의 위치를 광학적으로 보정한다. 대물 렌즈(36)는 예를 들면 f·θ렌즈이다.

제어부(4)는, 조사 스폿(S)이 대상 에어리어(11) 상을 소정의 궤적으로 이동하도록, 조사부(3)의 동작을 제어한다. 제어부(4)는 예를 들면 처리부(41)와, 기억부(42)와, 입력 접수부(43)를 가지고 있다. 처리부(41)는 프로세서, 메모리, 스토리지 및 통신 디바이스 등을 포함하는 컴퓨터 장치로서 구성되어 있다. 처리부(41)에서는, 프로세서가, 메모리 등에 읽혀넣어진 소프트웨어(프로그램)를 실행하고, 메모리 및 스토리지에서의 데이터의 읽어내기 및 쓰기, 그리고 통신 디바이스에 의한 통신을 제어한다. 기억부(42)는 하드 디스크 등으로, 각종 데이터를 기억한다. 입력 접수부(43)는 오퍼레이터로부터 각종 데이터의 입력을 접수하는 인터페이스부이다. 본 실시 형태에서는, 입력 접수부(43)는 GUI(Graphical User Interface)를 구성하고 있다.

［레이저 가공 방법］

상술한 레이저 가공 장치(1)에 있어서 실시되는 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 해당 레이저 가공 방법은, 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)에 레이저광(L)을 조사함으로써, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 압축 잔류 응력을 부여하는 방법이다. 즉, 해당 레이저 가공 방법은 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)에 레이저 피닝 가공을 실시하는 방법이다. 본 실시 형태에서는, 제어부(4)가 조사부(3)를 제어함으로써, 이하에 기술하는 제1 스텝, 제2 스텝, 제3 스텝 및 제4 스텝이 실시된다. 또한, 일례로서, 제1 스텝, 제2 스텝, 제3 스텝 및 제4 스텝에 있어서, 레이저광(L)의 출력, 조사 스폿(S)의 면적 및 형상은, 일정하다.

먼저, 대상물(10)을 준비한다. 본 실시 형태에서는, 레이저 가공 장치(1)에 있어서, 대상물(10)이 지지부(2)에 의해서 지지되고, 대상 에어리어(11), 레이저광(L)의 조사 조건 등이 제어부(4)에 의해서 설정된다. 본 실시 형태에서는, 도 2의 (a)에 나타내지는 바와 같이, X방향(제1 방향)에 있어서의 일방의 측을 제1 측으로 하고, X방향에 있어서의 타방의 측을 제2 측으로 한다. 즉, 제1 측 및 제2 측은, X방향에 있어서 서로 대향하는 측이다. 또한, Y방향(제1 방향과 수직인 제2 방향)에 있어서의 일방의 측을 제3 측으로 하고, Y방향에 있어서의 타방의 측을 제4 측으로 한다. 즉, 제3 측 및 제4 측은, Y방향에 있어서 서로 대향하는 측이다. 일례로서, 대상 에어리어(11)는 X방향에 있어서 서로 대향하는 2변, 및 Y방향에 있어서 서로 대향하는 2변을 가지는 직사각형 모양의 에어리어이다.

이어서, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장하여(제1 스텝), 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장한다. 구체적으로는, 대상 에어리어(11)에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 등간격으로 늘어서는 복수의 라인(L1) 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 제1 처리를 제2 측으로부터 제1 측으로 순차적으로 실시함으로써, 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장한다. 본 실시 형태에서는, 제1 처리로서, 제3 측으로부터 제4 측으로(제2 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로) 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 제4 측으로부터 제3 측으로(제2 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로) 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L1)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도이다.

이어서, 도 2의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제2 측을 향하여 확장하여(제2 스텝), 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장한다(즉, 제1 스텝에 있어서 대상 에어리어(11) 전체로 확장된 피조사 에어리어(12)와 중첩되도록, 재차, 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장함). 구체적으로는, 대상 에어리어(11)에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 등간격으로 늘어서는 복수의 라인(L2) 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 제2 처리를 제1 측으로부터 제2 측으로 순차적으로 실시함으로써, 피조사 에어리어(12)를 제2 측을 향하여 확장한다. 본 실시 형태에서는, 제2 처리로서, 제3 측으로부터 제4 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 제4 측으로부터 제3 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L2)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도이다. 본 실시 형태에서는, 각 라인(L2)이 각 라인(L1)과 일치하고 있다.

이어서, 도 3의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장하여(제3 스텝), 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장한다(즉, 제1 스텝 및 제2 스텝 각각에 있어서 대상 에어리어(11) 전체로 확장된 피조사 에어리어(12)와 중첩되도록, 재차, 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장함). 구체적으로는, 대상 에어리어(11)에 있어서, X방향으로 연재함과 아울러 Y방향으로 등간격으로 늘어서는 복수의 라인(L3) 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 제3 처리를 제4 측으로부터 제3 측으로 순차적으로 실시함으로써, 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장한다. 본 실시 형태에서는, 제3 처리로서, 제2 측으로부터 제1 측으로(제1 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로) 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 제1 측으로부터 제2 측으로(제1 방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로) 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L3)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도이다.

이어서, 도 3의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제4 측을 향하여 확장하여(제4 스텝), 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장한다(즉, 제1 스텝, 제2 스텝 및 제3 스텝 각각에 있어서 대상 에어리어(11) 전체로 확장된 피조사 에어리어(12)와 중첩되도록, 재차, 대상 에어리어(11) 전체로 피조사 에어리어(12)를 확장함). 구체적으로는, 대상 에어리어(11)에 있어서, X방향으로 연재함과 아울러 Y방향으로 등간격으로 늘어서는 복수의 라인(L4) 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 제4 처리를 제3 측으로부터 제4 측으로 순차적으로 실시함으로써, 피조사 에어리어(12)를 제4 측을 향하여 확장한다. 본 실시 형태에서는, 제4 처리로서, 제2 측으로부터 제1 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 제1 측으로부터 제2 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L4)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도이다. 본 실시 형태에서는, 각 라인(L4)이 각 라인(L3)과 일치하고 있다.

이상과 같이, 제1 스텝, 제2 스텝, 제3 스텝 및 제4 스텝을 실시함으로써, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 압축 잔류 응력을 부여한다. 즉, 상기 레이저 가공 방법은 대상 에어리어(11)를 따라서 압축 잔류 응력이 부여된 대상물을 제조하는 방법이다. 또한, 상기 레이저 가공 방법에서는, 「제1 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」, 「제2 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」, 「제3 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」 및 「제4 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」가 대상 에어리어(11)에 있어서 서로 중첩되도록, 레이저광(L)의 조사가 실시되면 된다. 바꿔 말하면, 상기 레이저 가공 방법에서는, 「제1 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」, 「제2 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」, 「제3 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」 및 「제4 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」가 서로 중첩되도록 레이저광(L)의 조사가 실시된 에어리어가 대상 에어리어(11)이다.

［작용 및 효과］

상기 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장하고, 제2 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제2 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제1 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 제1 측을 향하여 저하되고, 제2 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 제2 측을 향하여 저하된다. 또한, 제3 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장하고, 제4 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제4 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제3 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 제3 측을 향하여 저하되고, 제4 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 제4 측을 향하여 저하된다. 따라서, 예를 들어, 제1 스텝, 제2 스텝, 제3 스텝 및 제4 스텝 각각에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장하도록 하는 경우에 비해, 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력의 불균일이 억제된다. 따라서, 상기 레이저 가공 방법에 의하면, 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다.

상기 레이저 가공 방법에서는, 제1 측 및 제2 측이, X방향에 있어서 서로 대향하는 측이며, 제3 측 및 제4 측이, Y방향에 있어서 서로 대향하는 측이다. 이것에 의해, 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

상기 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 복수의 라인(L1) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제1 처리를 제2 측으로부터 제1 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제1 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다. 상기 레이저 가공 방법에서는, 제2 스텝에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 복수의 라인(L2) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제2 처리를 제1 측으로부터 제2 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제2 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제2 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다.

상기 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝에 있어서, 제1 처리로서, Y방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 Y방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 이것에 의해, 제1 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다. 상기 레이저 가공 방법에서는, 제2 스텝에 있어서, 제2 처리로서, Y방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 Y방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 이것에 의해, 제2 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다.

상기 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝에 있어서, X방향으로 연재함과 아울러 Y방향으로 늘어서는 복수의 라인(L3) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제3 처리를 제4 측으로부터 제3 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제3 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다. 상기 레이저 가공 방법에서는, 제4 스텝에 있어서, X방향으로 연재함과 아울러 Y방향으로 늘어서는 복수의 라인(L4) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제4 처리를 제3 측으로부터 제4 측으로 순차적으로 실시함으로써, 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제4 측을 향하여 확장한다. 이것에 의해, 제4 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 확실하고 용이하게 확장할 수 있다.

상기 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝에 있어서, 제3 처리로서, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 이것에 의해, 제3 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다. 상기 레이저 가공 방법에서는, 제4 스텝에 있어서, 제4 처리로서, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 및 X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측으로 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시한다. 이것에 의해, 제4 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 효율 좋게 확장할 수 있다.

상기 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 상술한 레이저 가공 방법과 마찬가지로, 대상물(10)의 표면(10a)에 있어서의 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다.

［비교예 및 실시예］

먼저, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4의 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4의 레이저 가공 방법에 있어서의 레이저광의 조사 조건은, 다음과 같다.

레이저광의 조사 조건

파장: 1053㎚

펄스 에너지: 300mJ

펄스 폭: 10㎱(직사각형)

집광 사이즈: 약 0.8×0.8㎜

강도: 4.7GW/㎠

반복 주파수: 2Hz

대상물의 조건

재질: 알루미늄 합금(A2024)

형상: 49×49㎜

두께: 3㎜

대상 에어리어: 2×10㎜

보호층: 수지 테이프(두께: 100㎛ 이하)

가둠층: 유수(流水)

비교예 1의 레이저 가공 방법에서는, 도 4의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 6개의 라인(파선으로 나타내지는 라인) 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 순차적으로 실시하여, 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 확장했다(레이저광 조사 스텝). 비교예 1의 레이저 가공 방법에서는, 레이저광 조사 스텝을 4회 실시했다. 도 4의 (a)에 있어서, 각 라인에 붙여진 번호는, 레이저광의 조사 스폿을 라인을 따라서 이동시킨 순번을 나타내고 있고, 각 라인에 붙여진 화살표는, 라인을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시킨 방향을 나타내고 있다.

비교예 2의 레이저 가공 방법에서는, 도 4의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 6개의 라인(파선으로 나타내지는 라인) 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를, 다음의 순서로 실시했다. 즉, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 1번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 6번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 2번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 5번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 3번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 4번째 라인의 순서로, 해당 처리를 실시했다. 비교예 2의 레이저 가공 방법에서는, 해당 처리를 4회 실시했다. 도 4의 (b)에 있어서, 각 라인에 붙여진 번호는, 레이저광의 조사 스폿을 라인을 따라서 이동시킨 순번을 나타내고 있고, 각 라인에 붙여진 화살표는, 라인을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시킨 방향을 나타내고 있다.

비교예 3의 레이저 가공 방법에서는, 도 5의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 6개의 라인(파선으로 나타내지는 라인) 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를, 다음의 순서로 실시했다. 즉, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 3번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 4번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 2번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 5번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 1번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 6번째 라인의 순서로, 해당 처리를 실시했다. 비교예 3의 레이저 가공 방법에서는, 해당 처리를 4회 실시했다. 도 5의 (a)에 있어서, 각 라인에 붙여진 번호는, 레이저광의 조사 스폿을 라인을 따라서 이동시킨 순번을 나타내고 있고, 각 라인에 붙여진 화살표는, 라인을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시킨 방향을 나타내고 있다.

비교예 4의 레이저 가공 방법에서는, 도 5의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어에 있어서, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서는 6개의 라인(파선으로 나타내지는 라인) 각각을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를, 다음의 순서로 실시했다. 즉, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 1번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 6번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 3번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 5번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 2번째 라인, 해당 일방의 측으로부터 4번째 라인의 순서로, 해당 처리를 실시했다. 비교예 4의 레이저 가공 방법에서는, 해당 처리를 4회 실시했다. 도 5의 (b)에 있어서, 각 라인에 붙여진 번호는, 레이저광의 조사 스폿을 라인을 따라서 이동시킨 순번을 나타내고 있고, 각 라인에 붙여진 화살표는, 라인을 따라서 레이저광의 조사 스폿을 이동시킨 방향을 나타내고 있다.

비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를, X선 잔류 응력 측정 장치에 의해서 측정했다. 압축 잔류 응력의 이차원 분포의 측정 조건은, 다음과 같다.

압축 잔류 응력의 이차원 분포의 측정 조건

X선 사이즈: φ0.5㎜

측정 범위: 3×4㎜

간격: 0.25㎜

관구(管球): Co

비교예 1의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 6의 (a)에 나타내지는 바와 같이, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다. 또한, 도 6의 (a)에 있어서, 압축 잔류 응력은, 음의 값으로 나타내져 있다(후술하는 도 6의 (b), 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 있어서도 마찬가지임).

비교예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 6의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 일방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다. 그 한편으로, 해당 이차원 분포는, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 타방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다.

비교예 3의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 7의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 일방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다. 그 한편으로, 해당 이차원 분포는, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 타방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다.

비교예 4의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 7의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 일방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다. 그 한편으로, 해당 이차원 분포는, 대상 에어리어 중, X방향에 있어서의 타방의 측의 절반의 에어리어에서는, X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다.

이상의 결과로부터, 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력은, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어가 확장된 측을 향하여 저하되는 것이 실증되었다. 또한, 대상물에 부여되는 압축 잔류 응력의 분포는, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어가 성김(疎)의 상태로부터 조밀함(密)의 상태로 랜덤하게 확장되어도, 불균일해지는 것이 실증되었다.

다음으로, 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 있어서의 레이저광의 조사 조건은, 다음과 같다.

레이저광의 조사 조건

파장: 1064㎚

펄스 에너지: 42mJ

펄스 폭: 39.4㎱(가우시안)

집광 사이즈: φ0.19㎜

강도: 3.8GW/㎠

반복 주파수: 300Hz

대상물의 조건

재질: 알루미늄 합금(A2024)

형상: 49×49㎜

두께: 3㎜

대상 에어리어: 3×3㎜

보호층: 알루미늄 테이프(두께: 100㎛ 이하)

가둠층: 유수

비교예 5의 레이저 가공 방법에서는, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제1 스텝에 상당하는 스텝)을 4회 실시했다.

실시예 1의 레이저 가공 방법에서는, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제1 스텝에 상당하는 스텝), 및 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제2 스텝에 상당하는 스텝)을 교호로 2회씩 실시했다.

실시예 2의 레이저 가공 방법에서는, 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제1 스텝에 상당하는 스텝), 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 X방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제2 스텝에 상당하는 스텝), 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 Y방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제3 스텝에 상당하는 스텝), 및 대상 에어리어에 있어서 레이저광의 피조사 에어리어를 Y방향에 있어서의 타방의 측으로부터 일방의 측을 향하여 확장하는 스텝(상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 제4 스텝에 상당하는 스텝)을 이 순서로 1회씩 실시했다.

비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포를, X선 잔류 응력 측정 장치에 의해서 측정했다. 압축 잔류 응력의 이차원 분포의 측정 조건은, 다음과 같다.

압축 잔류 응력의 이차원 분포의 측정 조건

X선 사이즈: φ0.5㎜

측정 범위: 5.0×2.5㎜

간격: 0.25㎜

관구: Co

비교예 5의 레이저 가공 방법에 의해서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 8의 (a)에 나타내지는 바와 같이, X방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측을 향하여 저하되는 분포로 되었다. 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의해서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 8의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 비교예 5의 레이저 가공 방법에 의한 압축 잔류 응력의 이차원 분포에 비해, 불균일이 억제된 분포로 되었다. 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 이차원 분포는, 도 9에 나타내지는 바와 같이, 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의한 압축 잔류 응력의 이차원 분포에 비해, 불균일이 억제된 분포로 되었다. 또한, 도 8의 (a), 도 8의 (b) 및 도 9에 있어서, 압축 잔류 응력은, 음의 값으로 나타내져 있다.

도 10은 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 분포를 나타내는 그래프이다. 도 10에 있어서, 「X방향 위치」는 X방향에 있어서의 위치를 의미하고, 「Y방향 평균 잔류 응력」은 각 X방향 위치에서의 「Y방향을 따른 부분에 부여된 압축 잔류 응력의 평균값」을 의미한다. 도 10에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어에 있어서의 Y방향 평균 잔류 응력에 대해서, 최대값과 최소값의 차에 주목하면, 해당 차에 대해서는, 비교예 5의 레이저 가공 방법에 의한 값보다도 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의한 값이 작고, 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의한 값보다도 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의한 값이 작다. 또한, 도 10에 있어서, 압축 잔류 응력은 음의 값으로 나타내져 있다(후술하는 도 11에 있어서도 마찬가지임).

도 11은 비교예 5, 실시예 1 및 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의해서 부여된 압축 잔류 응력의 수치를 나타내는 표이다. 도 11에 있어서, 「최대값」은 도 8의 (a), 도 8의 (b) 및 도 9 각각에 나타내지는 대상 에어리어(3×3㎜의 점선 테두리 내)를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 최소값을 의미하고, 「최소값」은 해당 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 최대값을 의미하고, 「평균값」은 해당 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 평균값을 의미한다. 「편차」는 해당 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 값이 평균값으로부터 벗어난 크기를 의미하고, 「편차/｜평균값｜」은 해당 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력의 값이 평균값으로부터 벗어난 비율을 의미한다. 도 11에 나타내지는 바와 같이, 「편차」 및 「편차/｜평균값｜」에 대해서는, 비교예 5의 레이저 가공 방법에 의한 값보다도 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의한 값이 작고, 실시예 1의 레이저 가공 방법에 의한 값보다도 실시예 2의 레이저 가공 방법에 의한 값이 작다. 즉, 실시예 1에 있어서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력은, 비교예 5에 있어서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력보다도 균일하다. 또한, 실시예 2에 있어서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력은, 실시예 1에 있어서 대상 에어리어를 따라서 부여된 압축 잔류 응력보다도 균일하다.

［변형예］

본 개시는 상술한 실시 형태 및 실시예로 한정되지 않는다. 변형예 1의 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 변형예 1의 레이저 가공 방법에서는, 도 12의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 외측(제1 측)을 향하여 확장하고(제1 스텝), 도 12의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 내측(제2 측)을 향하여 확장한다(제2 스텝). 구체적으로는, 제1 스텝에서는, 도 12의 (a)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)의 중심으로부터 대상 에어리어(11)의 외연까지, 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 소용돌이 모양의 라인을 따라서 이동시킨다. 제2 스텝에서는, 도 12의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 대상 에어리어(11)의 외연으로부터 대상 에어리어(11)의 중심까지, 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 소용돌이 모양의 라인을 따라서 이동시킨다. 또한, 대상 에어리어(11)에 있어서 네스팅(nesting) 박스 모양으로 늘어선 고리 모양의 라인 각각을 따라서, 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시켜도 된다. 일례로서, 복수의 고리 모양의 라인 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 내측의 고리 모양의 라인으로부터 외측의 고리 모양의 라인을 향하여 순차적으로 실시함으로써, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 외측을 향하여 확장한다(제1 스텝). 이어서, 복수의 고리 모양의 라인 각각을 따라서 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 외측의 고리 모양의 라인으로부터 내측의 고리 모양의 라인을 향하여 순차적으로 실시함으로써, 대상 에어리어(11)에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 내측을 향하여 확장한다(제2 스텝). 해당 변형예 1의 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝, 제2 스텝의 순서로 각각의 스텝을 실시하고 있었지만, 제2 스텝, 제1 스텝의 순서로 각각의 스텝을 실시해도 된다.

변형예 2의 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 변형예 2의 레이저 가공 방법에서는, 대상 에어리어(11)를 복수의 에어리어로 분할하고, 복수의 에어리어 각각에 있어서, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법을 실시한다. 예를 들면, 도 13에 나타내지는 바와 같이, X방향 및 Y방향을 따라서 2행 2열로 배열된 4개의 에어리어로 대상 에어리어(11)를 분할한다. 해당 4개의 에어리어 각각에 있어서 병행하여 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법을 실시함으로써, 대상 에어리어(11)가 넓은 경우라도, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 압축 잔류 응력을 부여하는 시간을 단축화할 수 있다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(4)가, 조사 스폿(S)이 대상 에어리어(11) 상을 소정의 궤적으로 이동하도록, 조사부(3)의 동작을 제어했지만, 제어부(4)는 지지부(2) 및 조사부(3) 중 적어도 하나의 동작을 제어하면 된다. 예를 들면, 제어부(4)는, 조사 스폿(S)이 대상 에어리어(11) 상을 소정의 궤적으로 이동하도록, 지지부(2)의 동작을 제어해도 된다. 혹은, 제어부(4)는, 조사 스폿(S)이 대상 에어리어(11) 상을 소정의 궤적으로 이동하도록, 지지부(2)의 동작 및 조사부(3)의 동작을 제어해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝 및 제2 스텝에 있어서, 제3 측으로부터 제4 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 또는 제4 측으로부터 제3 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고 있었지만, 제1 스텝 및 제2 스텝에 있어서, 제3 측으로부터 제4 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 또는 제4 측으로부터 제3 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 연속해서 실시해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝 및 제4 스텝에 있어서, 제1 측으로부터 제2 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 또는 제2 측으로부터 제1 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고 있었지만, 제3 스텝 및 제4 스텝에 있어서, 제2 측으로부터 제1 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리, 또는 제1 측으로부터 제2 측으로 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 연속해서 실시해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 각 라인(L2)이 각 라인(L1)과 일치하고 있었지만, 복수의 라인(L2)은, Y방향으로 연재함과 아울러 X방향으로 늘어서 있으면, 각 라인(L2)이 각 라인(L1)과 일치하고 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 각 라인(L4)이 각 라인(L3)과 일치하고 있었지만, 복수의 라인(L4)은, X방향으로 연재함과 아울러 Y방향으로 늘어서 있으면, 각 라인(L4)이 각 라인(L3)과 일치하고 있지 않아도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L1)은 등간격으로 늘어서 있었지만, 복수의 라인(L1)은 등간격으로 늘어서 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L2)은 등간격으로 늘어서 있었지만, 복수의 라인(L2)은 등간격으로 늘어서 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L3)은 등간격으로 늘어서 있었지만, 복수의 라인(L3)은 등간격으로 늘어서 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L4)은 등간격으로 늘어서 있었지만, 복수의 라인(L4)은 등간격으로 늘어서 있지 않아도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 서로 이웃하는 라인(L1)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도였지만, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 커도 된다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L1)의 사이에, 레이저광(L)이 2회 조사되지 않는 영역이 있어도 된다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L1)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 작으면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L1)의 사이에, 레이저광(L)을 2회 이상 조사하면 바람직하다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L1)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2이면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L1)의 사이에, 레이저광(L)을 중복없이 2회 조사하면 바람직하다. 이 경우, 균일하게 레이저광(L)이 조사된 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장할 수 있다.

마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 서로 이웃하는 라인(L2)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도였지만, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 커도 된다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L2)의 사이에, 레이저광(L)이 2회 조사되지 않는 영역이 있어도 된다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L2)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 작으면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L2)의 사이에, 레이저광(L)을 2회 이상 조사하면 바람직하다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L2)의 간격은, X방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2이면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L2)의 사이에, 레이저광(L)을 중복없이 2회 조사하면 바람직하다. 이 경우, 균일하게 레이저광(L)이 조사된 피조사 에어리어(12)를 제2 측을 향하여 확장할 수 있다.

마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 서로 이웃하는 라인(L3)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도였지만, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 커도 된다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L3)의 사이에, 레이저광(L)이 2회 조사되지 않는 영역이 있어도 된다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L3)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 작으면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L3)의 사이에, 레이저광(L)을 2회 이상 조사하면 바람직하다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L3)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2이면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L3)의 사이에, 레이저광(L)을 중복없이 2회 조사하면 바람직하다. 이 경우, 균일하게 레이저광(L)이 조사된 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장할 수 있다.

마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 서로 이웃하는 라인(L4)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2 정도였지만, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 커도 된다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L4)의 사이에, 레이저광(L)이 2회 조사되지 않는 영역이 있어도 된다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L4)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2보다 작으면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L4)의 사이에, 레이저광(L)을 2회 이상 조사하면 바람직하다. 또한, 서로 이웃하는 라인(L4)의 간격은, Y방향에 있어서의 조사 스폿(S)의 폭의 1/2이면 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 라인(L4)의 사이에, 레이저광(L)을 중복없이 2회 조사하면 바람직하다. 이 경우, 균일하게 레이저광(L)이 조사된 피조사 에어리어(12)를 제4 측을 향하여 확장할 수 있다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L1) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제1 처리를 제2 측으로부터 제1 측으로 순차적으로 실시하고 있었지만, 순차적으로 실시하지 않아도 된다. 예를 들면, 복수의 라인(L1) 중 일부의 라인을 건너뛰고 제2 측으로부터 제1 측으로 제1 처리를 실시해도 되고, 건너뛴 일부의 라인을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 제1 처리 후에 실시해도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L2) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제2 처리를 제1 측으로부터 제2 측으로 순차적으로 실시하고 있었지만, 순차적으로 실시하지 않아도 된다. 예를 들면, 복수의 라인(L2) 중 일부의 라인을 건너뛰고 제1 측으로부터 제2 측으로 제2 처리를 실시해도 되고, 건너뛴 일부의 라인을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 제2 처리 후에 실시해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L3) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제3 처리를 제4 측으로부터 제3 측으로 순차적으로 실시하고 있었지만, 순차적으로 실시하지 않아도 된다. 예를 들면, 복수의 라인(L3) 중 일부의 라인을 건너뛰고 제4 측으로부터 제3 측으로 제3 처리를 실시해도 되고, 건너뛴 일부의 라인을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 제3 처리 후에 실시해도 된다. 마찬가지로, 상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 라인(L4) 각각을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 제4 처리를 제3 측으로부터 제4 측으로 순차적으로 실시하고 있었지만, 순차적으로 실시하지 않아도 된다. 예를 들면, 복수의 라인(L4) 중 일부의 라인을 건너뛰고 제3 측으로부터 제4 측으로 제4 처리를 실시해도 되고, 건너뛴 일부의 라인을 따라서 레이저광(L)의 조사 스폿(S)을 이동시키는 처리를, 제4 처리 후에 실시해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제1 스텝, 제2 스텝, 제3 스텝, 제4 스텝의 순서로 각각의 스텝을 실시하고 있었지만, 각각의 스텝을 실시하는 순서는 뒤바뀌어도 된다. 구체적으로는, 제1 스텝, 제3 스텝, 제2 스텝, 제4 스텝의 순서로 각 스텝을 실시해도 된다. 혹은, 제1 스텝, 제3 스텝, 제4 스텝, 제2 스텝의 순서로 각각의 스텝을 실시해도 된다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제3 스텝 및 제4 스텝을 실시했지만, 적어도 제1 스텝 및 제2 스텝을 실시하면 된다. 이 경우도, 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 서로 다른 2개의 측을 향하여 확장할 수 있기 때문에, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 스텝 및 제2 스텝만을 실시하는 경우에는, 「제1 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」 및 「제2 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」가 대상 에어리어(11)에 있어서 서로 중첩되도록, 레이저광(L)의 조사가 실시되면 된다. 바꿔 말하면, 제1 스텝 및 제2 스텝만을 실시하는 경우에는, 「제1 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」 및 「제2 스텝에 있어서 확장된 피조사 에어리어(12)의 적어도 일부」가 서로 중첩되도록 레이저광(L)의 조사가 실시된 에어리어가 대상 에어리어(11)이다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제1 측 및 제2 측이 X방향에 있어서 서로 대향하는 측이었지만, 제1 측 및 제2 측은, 소정의 방향에 있어서 서로 대향하는 측이면 된다. 또한, 제1 측 및 제2 측은, 서로 다른 측이면 된다. 제1 측 및 제2 측이 서로 다른 측이면, 제2 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제1 측을 향하여 확장하도록 하는 경우에 비해, 제1 스텝 및 제2 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력의 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 제1 측 및 제2 측 각각을, 동일한 크기를 가지는 벡터로 표현했을 경우에, 제1 측을 나타내는 벡터(즉, 제1 측을 향하는 벡터)와 제2 측을 나타내는 벡터(즉, 제2 측을 향하는 벡터)와의 이루는 각도가 90도보다도 크고 180도 이하인 것이 바람직하다. 즉, 제1 측을 나타내는 벡터 및 제2 측을 나타내는 벡터가, 소정의 방향에 있어서 서로 대향하는 벡터 성분을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 해당 소정의 방향에 있어서, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다. 참고로서, 제1 측을 나타내는 벡터와 제2 측을 나타내는 벡터와의 이루는 각도가 180도인 경우가, 제1 측 및 제2 측이 서로 대향하는 측인 경우이다.

상기 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는, 제3 측 및 제4 측이 Y방향에 있어서 서로 대향하는 측이었지만, 제3 측 및 제4 측은, 소정의 방향에 있어서 서로 대향하는 측이면 된다. 또한, 제3 측 및 제4 측은, 서로 다른 측이면 된다. 제3 측 및 제4 측이 서로 다른 측이면, 제4 스텝에 있어서 레이저광(L)의 피조사 에어리어(12)를 제3 측을 향하여 확장하도록 하는 경우에 비해, 제3 스텝 및 제4 스텝에 의해서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력의 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 제3 측 및 제4 측 각각을, 동일한 크기를 가지는 벡터로 표현했을 경우에, 제3 측을 나타내는 벡터(즉, 제3 측을 향하는 벡터)와 제4 측을 나타내는 벡터(즉, 제4 측을 향하는 벡터)와의 이루는 각도가 90도보다도 크고 180도 이하인 것이 바람직하다. 즉, 제3 측을 나타내는 벡터 및 제4 측을 나타내는 벡터가, 소정의 방향에 있어서 서로 대향하는 벡터 성분을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 해당 소정의 방향에 있어서, 대상 에어리어(11)를 따라서 대상물(10)에 부여되는 압축 잔류 응력이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다. 참고로서, 제3 측을 나타내는 벡터와 제4 측을 나타내는 벡터와의 이루는 각도가 180도인 경우가, 제3 측 및 제4 측이 서로 대향하는 측인 경우이다.

대상 에어리어(11)는 평면으로 한정되지 않고, 곡면이어도 된다. 대상 에어리어(11)는 직사각형으로 한정되지 않고, 원형 등의 다른 형상이어도 된다. 라인(L1), 라인(L2), 라인(L3) 및 라인(L4)은, 직선으로 한정되지 않고, 곡선이어도 된다.

1…레이저 가공 장치 2…지지부
3…조사부 4…제어부
10…대상물 10a…표면
11…대상 에어리어 12…피조사 에어리어
L…레이저광 S…조사 스폿
L1, L2, L3, L4…라인

Claims

대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어에 레이저광을 조사함으로써, 상기 대상 에어리어를 따라서 상기 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 레이저 가공 방법으로서,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 제1 측을 향하여 확장하는 제1 스텝과,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장하는 제2 스텝을 구비하는 레이저 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 측 및 상기 제2 측은, 제1 방향에 있어서 서로 대향하는 측인 레이저 가공 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 스텝에 있어서는, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연재함과 아울러 상기 제1 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제1 처리를 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 순차적으로 실시함으로써, 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제1 측을 향하여 확장하고,
상기 제2 스텝에 있어서는, 상기 제2 방향으로 연재함과 아울러 상기 제1 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제2 처리를 상기 제1 측으로부터 상기 제2 측으로 순차적으로 실시함으로써, 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제2 측을 향하여 확장하는 레이저 가공 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 스텝에 있어서는, 상기 제1 처리로서, 상기 제2 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 상기 제2 방향에 있어서의 상기 타방의 측으로부터 상기 일방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고,
상기 제2 스텝에 있어서는, 상기 제2 처리로서, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 일방의 측으로부터 상기 타방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 상기 제2 방향에 있어서의 상기 타방의 측으로부터 상기 일방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하는 레이저 가공 방법.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 제3 측을 향하여 확장하는 제3 스텝과,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제3 측과는 다른 제4 측을 향하여 확장하는 제4 스텝을 더 구비하고,
상기 제3 측 및 상기 제4 측은, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향에 있어서 서로 대향하는 측인 레이저 가공 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제3 스텝에 있어서는, 상기 제1 방향으로 연재함과 아울러 상기 제2 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제3 처리를 상기 제4 측으로부터 상기 제3 측으로 순차적으로 실시함으로써, 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제3 측을 향하여 확장하고,
상기 제4 스텝에 있어서는, 상기 제1 방향으로 연재함과 아울러 상기 제2 방향으로 늘어서는 복수의 라인 각각을 따라서 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 제4 처리를 상기 제3 측으로부터 상기 제4 측으로 순차적으로 실시함으로써, 상기 레이저광의 피조사 에어리어를 상기 제4 측을 향하여 확장하는 레이저 가공 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제3 스텝에 있어서는, 상기 제3 처리로서, 상기 제1 방향에 있어서의 일방의 측으로부터 타방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 상기 제1 방향에 있어서의 상기 타방의 측으로부터 상기 일방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하고,
상기 제4 스텝에 있어서는, 상기 제4 처리로서, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 일방의 측으로부터 상기 타방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리, 및 상기 제1 방향에 있어서의 상기 타방의 측으로부터 상기 일방의 측으로 상기 레이저광의 조사 스폿을 이동시키는 처리를 교호로 실시하는 레이저 가공 방법.
대상물의 표면에 있어서의 대상 에어리어에 레이저광을 조사함으로써, 상기 대상 에어리어를 따라서 상기 대상물에 압축 잔류 응력을 부여하는 레이저 가공 장치로서,
상기 대상물을 지지하는 지지부와,
상기 대상 에어리어에 상기 레이저광을 조사하는 조사부와,
상기 지지부 및 상기 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어가 제1 측을 향하여 확장되도록, 상기 지지부 및 상기 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어하고,
상기 대상 에어리어에 있어서 상기 레이저광의 피조사 에어리어가 상기 제1 측과는 다른 제2 측을 향하여 확장되도록, 상기 지지부 및 상기 조사부 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 레이저 가공 장치.