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Laser Assisted Plasma Etching Technique for Micro Ball-Endmill Made of Nano-Polycrystalline Diamond

Research Project

Project/Area Number 17K06099
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionFukuoka Institute of Technology

Principal Investigator

AMAMOTO YOSHIFUMI  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (00505670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 仙波 卓弥  福岡工業大学, 工学部, 教授 (30154678)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords超精密加工 / レーザ加工 / イオンエッチング / ナノ多結晶ダイヤモンド / 切削工具 / レーザー加工 / ナノ秒パルスファイバーレーザ / フェムト秒パルスレーザ / マイクロボールエンドミル
Outline of Final Research Achievements

A research project was conducted to develop a laser scanning machining and dry etching techniques that enables to form the Nano-Polycrystalline Diamond (NPD) radius cutting tool with a radius of round edge are less than 1 μm. Micro ball-endmill with a frank face of free formed shape and combined shape made up of conical face and hemispherical face was fabricated conducting laser machining to the NPD. Also, it has been clarified that by performing dry etching to the NPD micro ball-endmill, the radius of the cutting edge can be formed to less than 1 nm.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マイクロ機械加工という加工概念が提案されて以降,同概念を具現化できる工作機械や工具の開発が行われてきた.その結果,工作機械の制御分解能は現時点で1 nmに達している.1nmの制御分解能で動く工作機械を最大限に活用するためには,切削工具の刃先の丸み半径を少なくとも1nm以下に成形する必要がある.しかし,市販されている工具刃先の丸み半径は20 nm程度である.切削工具の刃先の丸み半径を少なくとも1nm以下に成形できれば,加工中に切りくずをせん断変形させるために消費されているエネルギーのロスがない理想的加工法を実現できる可能性がある.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 2 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] フェムト秒パルスレーザを用いた多結晶ダイヤモンドに対する平坦化加工技術2020

    • Author(s)
      天本祥文
    • Journal Title

      福岡工業大学エレクトロニクス研究所所報

      Volume: 2 Pages: 49-53

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Linear machining technique using nanosecond pulsed laser for forming single-point cutting tool made of nano-polycrystalline diamond2017

    • Author(s)
      仙波卓弥,天本祥文,角谷均
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 83 Issue: 851 Pages: 16-00573-16-00573

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00573

    • NAID

      130005863510

    • ISSN
      2187-9761
    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] フェムト秒パルスレーザを使った超硬合金の加工‐ゼロカット加工法2019

    • Author(s)
      天本祥文,仙波卓弥
    • Organizer
      精密工学会九州支部佐世保知能講演会
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      精密工学会九州支部佐世保知能講演会
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  • [Presentation] フェムト秒パルスレーザを用いた超硬合金に対する微細形状加工2019

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      天本祥文,仙波卓弥
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      天本祥文,仙波卓弥
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      時枝大輔,仙波卓弥,天本祥文
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      仙波卓弥,母里壮大,天本祥文
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      天本祥文
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      天本祥文,仙波卓弥
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      精密工学会九州支部熊本地方講演会
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      母里壮大,仙波卓弥,天本祥文,角谷均
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      精密工学会九州支部熊本地方講演会
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      精密工学会九州支部熊本地方講演会
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      母里壮大,仙波卓弥,天本祥文,角谷均
    • Organizer
      砥粒加工学会 ABTEC2017
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  • [Remarks] 研究者情報

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/research/search/profile/id/46

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] フェムト秒パルスレーザを使った超硬合金製三次元微細構造物に対するゼロカット加工法2019

    • Inventor(s)
      仙波卓弥,天本祥文
    • Industrial Property Rights Holder
      仙波卓弥,天本祥文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
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URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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