衝撃高圧力場を利用したセラミックス材料の穴あけ加工法の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550066
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 黒崎 靖 三重大学, 工学部, 教授 (60023339)
• Keywords: 特殊加工 / セラミックス・ガラス / 超高圧力 / 衝撃圧力 / 粘塑性体 / VM / AFMプロセス / 微細穴あけ / 穴あけ加工

Research Abstract

昨年度に引き続き、セラミックス、ガラス等の硬脆材料に適用可能で、経済性・生産性に優れた新加工法(VM/AFMプロセス)の開発をめざして理論的および実験的検討を行った。本年度は、この手法の実用化および用途拡大の観点から、汎用加工機械にVM/AFMプロセスを適用できるようにしながら微細穴あけおよび異形穴あけを行うことを目標とした。得られた主な成果は次の通りである。
1。ガラス板の微細穴あけ
まず、厚さ80μmのホウケイ酸ガラス板に直径300μmの単一微細丸穴を加工する問題を取り上げ、FEM解析を行ってVMの妥当性を検討した後、実験により本法の適用性を調べた。この結果、クラック抑制板を採用する手法が有効であり、ねらい通り穴あけを達成することができた。また、クラック抑制板の最適条件を明らかにすることができた次いで、同一材料に直径300μmの多数丸穴を1ショットで同時加工することを試み、穴あけに成功した。
2。ガラス板の異形穴あけ
ソ-ダ石灰ガラス板に異形形状の穴(三角穴および四角穴)をあける問題についてFEM解析を行った後、穴あけ実験を行い、VM/AFMプロセスが有効であることを確かめた。
3。AFMプロセスによる加工穴の高精度化
AFMプロセスを四角穴あけに適用してその効果を調べた結果、昨年度明らかにした丸穴の場合と同様に、加工穴精度および性状の改善に有効なことが分った。
以上のようにして、硬脆材料に対する新しい穴あけ加工技術(VM/AFMプロセス)を開発し、ほぼ所期の目的を達成することができた。

Research Products

• [Publications] 黒崎 靖: "粘塑性圧媒加工法(VMプロセス)によるガラス板の穴あけ" 平成元年度 塑性加工春季講演会講演論文集. 26-29 (1989)
• [Publications] Yasushi KUROSAKI: "A Piercing Technique for Glass Sheets by the Impact Compression of a Viscoplastic Pressure Medium" JSME International Journal. 32. 330-337 (1989)
• [Publications] 黒崎 靖: "粘塑性圧媒加工法によるガラス板の穴あけ(低速加圧の場合)" 平成2年度 塑性加工春季講演会講演論文集. 595-598 (1990)
• [Publications] Yasushi KUROSAKI: "A Simple Piercing Process Applicable to Brittle Materials" Transactions of the ASME,the Journal of Engineering for Industry. 112. 155-160 (1990)