2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K14127
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上村 康幸 東京大学, 生産技術研究所, 技術専門職員 (20396906)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 健介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80345173)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 研磨剤 / ワイヤー / ポリイミド樹脂 / ポリイミドチューブ / カーフロス / 切断 / 平滑化 / 焼結 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開発する工具は、極細線のワイヤにNi粒子を螺旋状に析出させた電着層と水溶性樹脂(PTFE)にダイヤとセリア粒子(化学的作用の促進)を混合した充填層から構成されている．電着層の役割は、充填剤のサポートである．充填層は、加工の進行に伴って平滑化され、樹脂(PTFE)の弾性・塑性変形により、不揃いの砥粒の切れ刃の切込み量は均一化される．これによりクラックを防止でき鏡面創生切断できると考えている．開発する工具には、切断面の鏡面化と切断幅（カーフロス）の最小化が求められる．
そこで、初年度はワイヤ工具の複合めっき装置、細線化用引伸ばし装置、切断用装置を使用して工具を作製した．脆性面ではあるが切断できることを確認した．しかし、工具作製時の工程が多く、実用的でないこと．また電着層に達すると微小なクラックが発生した．クラックの発生を防止するため、H29年は芯線を挿入した樹脂製のチューブ表面に水溶性研磨剤を塗布し焼結した工具を作製した．切断面は鏡面化できるが、砥粒層の減耗が早くなり断線する．これは水溶性研磨剤の砥粒保持力が加工圧と研磨熱により低下するためである．そこで、H30年とH31年は耐熱性が高くセミドライ加工時に減耗し難いポリイミドチューブ(PIT)を採用し、その表面に同種のポリイミド液と研磨剤を混合塗布し、円筒ガラスの鏡面切断を試みた．その結果、①提案した工具でガラスを延性切断できることが分かった．②切断の際は、エアーの連続ブローと断続ミストの併用が有効である．ケミカル効果に必要な熱・加工液が確保された．連続ミスト（切断可能であるが脆性面になる、熱放散が過大）の代替である連続エアーは熱放散を小さく抑えられる．③PITに芯線を挿入したワイヤ工具は、断線防止に有効であり、ワイヤ工具の細線化が期待できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで、耐熱性が高くセミドライ加工時に減耗し難いポリイミドチューブ(PIT)を採用し、その表面に同種のポリイミド液と研磨剤を混合塗布し、円筒ガラスの鏡面切断を試みた．その結果、①提案した工具でガラスを延性切断できることを示した．②切断の際は、エアーの連続ブローと断続ミストの併用が有効である．ケミカル効果に必要な熱・加工液が確保され、鏡面切断できる．連続ミスト（切断可能であるが脆性面になる、熱放散が過大）の代替である連続エアーは熱放散を小さく抑えられる。今年度は、これまでの研究で得られた成果を、国際会議で発表する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案した工具でガラスを延性切断できることを示した。また、この場合、ミストの供給方法が重要であることを示した。今後この工具には、混合液に添加する触媒のセリアと切断時の加工熱およびイオン水で研磨面に近い切断面を期待している。この場合重要になるのが、ミストのセミドライ化である。ミストが過少しすぎると加工熱によるダイヤ砥粒の摩滅で断線のリスクが高まる。逆に、過大すぎると切断能率は上がるが、切断面は脆性面となる。目的の切断面を達成するためには、この相反する事象を解決し、最適化する必要がある。これからの研究で明らかにしたい。使用する工具は、細線化でも断線し難いポリイミドチューブを採用し、これに芯線を挿入して作製する。
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| Causes of Carryover |
研究助成金で得られた当該研究成果をeuspen2019で発表する予定である。国際会議は、6月3日（月）～6月7日(金)、場所はビルバオ（スペイン）で開催される。受理されれば、参加費・旅費などを経費として支払いたい。また、現在砥粒加工学会に論文投稿しており、受理されれば、投稿料・冊子代を経費として支払いたい。以上の理由により、補助事業期間を延長したい。
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