| 研究概要 |
本研究では,研究代表者らがこれまでに開発したゲル構造電気粘性流体(ERG)を金型研磨加工に応用することを考え,これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として,平成18年度より3年計画で研究が遂行されている.本年度は,研究計画の第2年度目であり,研磨加工装置の試作と研磨加工特性の実験的解析を行った.研磨加工装置の試作に当たっては,ERGパッドと金型研磨面の接触圧力およびアライメントを微調整可能な構造とした.試作した研磨加工装置を使用して,まず,超硬金型とステンレス金型の平面研磨加工試験を実施した.初年度における基礎的な試験結果にもとづいて,使用するERGの硬度,ER粒子濃度,研磨砥粒濃度と粒度を選択して研磨加工試験を行い,研磨時間と研磨面あらさの関係を測定した.また,ERGパッドの研磨面への接触圧力,研磨パッドの回転速度などを変化させて,研磨特性を評価した.さらに,ERGパッドについては,これを製造する段階で研磨砥粒をゲルに予め混合したものと,パッド表面に分散させたものの2種類を製作し,その性能を評価した.また,交流電場を印加した場合の研磨特性を調べた.その結果,(1)砥粒混合タイプのERG研磨パッドは,表面分散タイプに比べて高い研磨特性を示すこと,(2)交流電場を印加する場合,研磨トルクの共振を誘起する周波数の電場を印加して研磨を行うことで,工作物表面外周部だけでなく,相対速度の低い中心部でも研磨作用が得られることが明らかとなった.
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