| 研究課題/領域番号 |
07555038
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
竹内 芳美 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50107546)
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| 研究分担者 |
沢田 潔 ファナック(株), 基礎技術研究所, 室長
浅川 直紀 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50231874)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 超精密加工 / マイクロマシニング / マイクロマシン / 疑似ボールエンドミル / 脆性材料 / Pseudo ball end mill |
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| 研究概要 |
現在、微細加工は、シリコンなどの脆性材料にエッチングやリソグラフィ技術を応用して行っているものが大半であるが、扱う加工物の材料や形状に制約がある。そこで、加工形状も平面や球面に加えて自由曲面など複雑な3次元形状を超精密加工できるフライス加工技術を適用し、独自の微細加工の開発とそれを適用したマイクロマインの製作を目指した。
そのために、超精密マイクロマシニング用工具として小径のダイヤモンド疑似ボールエンドミル(半径0.1mmなど)を開発し、旋盤型超精密フライス加工機を用いて1mm角の中に数十nmの表面粗さで人の顔を加工できた。さらに、実際に作動するマイクロマシンとして自由曲面をもつ直径3mmの扇風機をアルミ材から削りだし、回転させた。
このように、アルミニウムや銅などの金属材料の超精密マイクロマシニング技術はおおよそ確立したと考え、本年度はガラス、水晶などの脆性材料の超精密マイクロマシニングを曲面に対して実施し、以下のような結論を得た。
(1)アモルファスである脆性材のガラスの超精密マイクロマシニングを試み、切込みを小さくすると脆性であったものが延性的な挙動を示すようになり、金属のような切削を実現でき、1mm角の中に約50nmの面粗さで人の顔を加工できた。
(2)脆性材料の中でも非アモルファスである水晶を取り上げ、延性モード切削で超精密マイクロマシニングを試みたところ、水晶板を10数μmの薄さに、また数10nmの表面粗さで加工できた。
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