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2008 年度 実績報告書

ゲル構造電気粘性流体を用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18360071
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

青山 藤詞郎  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70129302)

キーワード機械工作・生産工学 / 精密研磨 / 電気粘性流体 / ゲル / 機能性材料 / 金型 / ナノ加工
研究概要

本研究は,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,3年間の計画で実施された.ゲル構造電気粘性流体は,これに電場を印加することにより,ゲル状パッド表面の構造が変化して,対向する固体面との摩擦特性が変化する新しい機能性材料である.
最終年度にあたる平成20年度においては,以下の研究成果が得られた.
(1)片側電極構造研磨パッドの試作:片側に陽極と陰極を交互に配置した片側構造電極を研磨工具に適用するために,その設計と研磨工具の試作を行った.研磨パッド用の片側構造電極については,平成19年度の研究において汎用有限要素法解析ソフト(ANSYS)を使用した電場解析によってすでにその基本設計を完了している.本年度は,片側電極構造のERG研磨工具を試作し,これを研磨加工装置に取り付けて,樹脂を対象とした研磨加工試験を行いその性能を評価した.
(2)動的電場印加による研磨効率の向上:ERG研磨工具に動的電場を印加することによりERGに微小変位を生じさせ,同時に含有砥粒にも微小な運動を与えることで,相対運動の少ない研磨パッド中心付近での研磨効率を向上させることができると考え,その効果を実験的に解析した.
(2)研究成果のとりまとめ:3年間にわたる研究の結果を総合し,研究成果としてとりまとめ,ゲル構造電気粘性流体を用いたナノ研磨法の適用方法と,その実用化に向けた指針を提示した.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Development of High-performance ER Gel Produced by Electric-field assisted Molding2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
    • 雑誌名

      Proceedings of nth Conference on Electro-rheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Journal of Physic Conference Series 149

      ページ: 012-013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Fixing Force Generation Mechanism of ER Gel2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
    • 雑誌名

      Proceedings of nth Conference on Electro-rheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Journal of Physic Conference Series 149

      ページ: 012-029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Fixture Element for Vacuum Transporta-tion of Silicon Wafer Using Electro-Rheological Gel2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai, T. Kawaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, JSME Vol. 2, No. 4

      ページ: 762-772

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ERゲルを用いた電場援用研磨法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      柿沼康弘, 竹澤慎吾, 青山藤詞郎, 相良誠, 田中克敏, 安齊秀伸
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 Vol. 52, No. 12

      ページ: 712-717

    • 査読あり
  • [学会発表] ERゲルによる絶縁材料の電場援用研磨2009

    • 著者名/発表者名
      竹澤慎吾, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齋秀伸
    • 学会等名
      2009年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      中央大学
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] ERエラストマを用いた多板ディスクブレーキの開発2008

    • 著者名/発表者名
      田中英孝, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
    • 学会等名
      第51回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      山形大学工学部
    • 年月日
      2008-11-22
  • [学会発表] ERゲルの電気粘着効果2008

    • 著者名/発表者名
      柿沼康弘, 田中英孝, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-11-07
  • [学会発表] ERゲルの開発とその応用2008

    • 著者名/発表者名
      青山藤詞郎, 柿沼康弘
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-11-06

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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