表面進行波を利用した極微細線加工法に関する基礎的研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550093
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森 敏彦 名古屋大学, 工学部, 助教授 (90023340)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 妹尾 允史 三重大学, 工学部, 教授 (40023147)
• Keywords: 表面進行波 / 極微細線加工 / 引抜き / レーリー波 / 超音波

Research Abstract

1.表面進行波励振に関する基礎試験
(1)発振回路の製作:出力パワーが加工用に充分であるために, 共振周波数0.1Hz〜1MHz, 許容電圧450Vの発振回路を, ファンクションジェネレータ(岩崎通信製), ドライブ回路, パワーMOSFETモジュール(三菱15TF-19), トランスによって製作し, 所期の性能が発揮されたことを確認した.
(2)表面進行波励振:発振及び吸振にボルト締めランジュバン型超音波振動子(日本特殊陶業製, DA2350), ネーバル黄銅製ホーンを用い, セラミック工具(日本ガイシ製, Si_3N_4)面上に表面進行波を励振させる実験を行い, その特性を把握した.
2.超音波振動子の設計製作
振動子はボルト締めランジュバン型超音波振動子(D4520, 日本特殊陶業製)とし, 加工出力を上げるために段付複合エキスポネンシャル型ホーン(ネーバル黄銅製, 先端はφ15mmで円錘特殊形状を有し, 基部径φ50mmで, 厚さ2mm, φ64mmのフランジ付き)を接続した. また, 振動子, ホーンとも引抜き線材を通すためφ3mmの貫通穴を設けた.
3.引抜装置の設計製作
ダイスはセラミック・Si_3N_4製とし, 幾何学主要寸法はダイス角3゜, 最小穴径φ1mm, ベアリング部長さ約3mm, 逃げ部長さ8mmとした. 引抜き駆動をDCサーボモータ(三洋製CN3000-10)で行い, 微小引抜力測定を自作の高感度力計をチャックの先端に取り付けて行った.
4.コンピュータ制御システムの開発
加工中に引抜速度, 超音波周波数を可変な制御システムを開発, また, 引抜力等の測定量もコンピュータに取り込むようにした.