| 研究概要 |
[ファイバーポンチの製作]
ファイバーを半割保持金属(アルミニウム)にはさみ,鋼製コンテナーに納め,先を旋盤で円錐状に仕上げ,端面を二段階パフ研磨仕上げする.その後,保持金属のみを50μm(ファイバー径の2〜3倍程度)電解し,電解除去されずに残ったファイバーがポンチとなる.「アルミニウムが塑性変形してファイバーを包みこむように保持する.保持金属毎に仕上げ加工する.電解で保持金属のみを除去する.」と言った材質特性を生かした独創的製作法を開発した.
[真空システム]
ダイス前面,下面をアクリル板で塞ぎ,ダイス下部を密閉空間とし,ダイス穴(直径14μm)以外に被加工材保持用の吸引穴(直径500μm)を設けた.真空室は下部より小型ロータリー真空ポンプ(アルバック製,G-5D)で排気速度6l/minで排気された.これにより完全な抜屑除去と被加工材保持が可能となった.
[マイクロプレスの製作,計測・制御システムの製作]
積層圧電アクチュエータ(トーキン製ASB680C801FP0,最大変位68μm,発生力最大容量800N)を動力源とし,高精度ミニチュアベアリングをガイドとする超小型プレスを自作した.ポンチ力を微小ロードセル(NEC三栄製,容量5N,出力1.220mV/V),ポンチ変位を渦電流式変位センサー(キーエンス製EX008)で検出し,出力をコンピュータに取込み,摩擦力などの擾乱を除去後に出力とした.
[超微細穴抜き結果及び結果の公表]
アルミニウム(板厚15μm,引張り強さ180MPa),ベリリウム銅(板厚14μm,引張り強さ620MPa),ステンレス鋼(板厚8μm,引張り強さ1600MPa以上)を被加工材として超微細穴抜きを行い,真円で平滑なせん断面からなる穴を得た.工具寿命は1000回以上を達成した.
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