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電解液ジェット加工は電解液のジェット噴流直下に電流密度の分布が集中することを利用して、ジェットの当たる部分のみを選択的にマスクレスで電解加工する方法である。ノズルの走査を制御することによりマスクレスで流体軸受の微細溝、マイクロレンズアレイなど、凹凸がミクロンオーダあるいはナノメータオーダの微細形状が安価なシステムで効率よく加工できる。本研究では、電解液ジェット加工効率の向上、更なる微細加工の実現、複雑3次元形状加工の実現、及びノズル消耗の原因究明と低減のため、加工実験やシミュレーションを行った。その結果、以下の成果を得た。
(1)マルチノズルを用いることにより、加工速度の向上を実現した。
(2)ノズルとシリンジとの間にフィルタを取り付けることにより、電解液中の異物を除去し、内径25μmのノズルを用いてマイクロピットと溝の加工を実現した。
(3)ノズル走査速度や軌跡を求める方法を確立し、単純加工形状の重ねあわせによる複雑な3次元形状の加工を実現した。
(4)シミュレーションと実験結果を比較することにより、重ね合せ法の有効性を確認した。
(5)単純曲線溝の加工深さを減らしたり、溝と溝とのピッチを最適化したりすることにより3次元形状創成の加工精度を向上させた。
(6)加工中のノズル消耗の原因は、局部電池であると突き止め、1種類の金属のみでノズルを構成し、ノズルの消耗を防ぐことができた。
(7)電解液ジェット加工の応用例として、ソーワイヤのディンプル加工を試みた。フラットジェットを用いることにより、ワイヤ振動の有無にかかわらずワイヤ表面に微細ディンプルの加工を実現した。
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