IT機器用マイクロパーツ成形のための超精密金型開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750079
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 渡邉 裕 独立行政法人理化学研究所, VCADものつくり応用チーム, 研究員 (90333715)
• Keywords: マイクロパーツ / 超精密金型加工 / 機上計測 / 表面性状 / 樹脂流動 / 原子間力顕微鏡

Research Abstract

現在,樹脂製マイクロパーツの成形では,1、超精密かつ複雑な金型(表面粗さが数nmレベル,形状精度がサブミクロンレベルの実現),2、超精密金型内での樹脂流動性(フローマーク,ウエルドライン,ひけ,そりの低減),などが問題点としてクローズアップされている.そこで,IT関連機器を中心としたマイクロパーツ成形のための超精密金型の開発に向けて,問題点の原因究明と超精密金型の開発を最終目的として実施している.平成15年度では前年度の研究成果をもとに,1、実用的超精密金型開発のための解析,2、実用的超精密金型の開発および成形品の作製,に焦点を当て,研究を実施した.
1.実用的超精密金型開発のための解析:実用的な金型作製のために,前年度で得られた結果をもとに解析を実施した.特に,離型性の向上やウエルドライン,そり,ひけの低減に焦点を当て,解析を実施した.
2.実用的超精密金型の開発および成形品の作製:超精密鏡面(ELID ; Electrolytic In Process Dressing)研削法および超精密多軸加工機を用いて,実用的な超精密金型の開発を行った.特に,金型の形状精度と表面性状に焦点を当て,それを用いて成形を実施した.
3総合検討:それぞれの研究項目単独では十分な成果が得られている.しかしながら,全体として見た時,前の項目で得られた成果を次の項目へ十分に活かしきれていない状況である.したがって,本研究全体として大きな一つの研究成果となるように,もう少し一歩踏み込んだ研究,整理をしなければならない.特に,時間的な問題から,第一段階から第二段階の実用化へ反映することができていないため,今後の課題として実製品レベルでの製品評価を実施していきたい.

Research Products

• [Publications] 渡邉裕, 大森整, 林偉民, 片平和俊, 牧野内昭武: "オンマシン形状計測システムの開発"型技術. 18・8. 130-131 (2003)
• [Publications] Watanabe Y., Ohmori H., Lin W., Katahira K., Uehara Y.: "Ultraprecision On-machine Measurement"International Progress on Advanced Optics and Sensors. 99-104 (2003)
• [Publications] 大森整, 林偉民, 片平和俊, 渡邉裕, 小野照子, 郭建強: "6軸超精密複雑形状金型加工機の開発とその加工効果"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 297-298 (2003)
• [Publications] 片平和俊, 水谷正義, 大森整, 小茂鳥潤, 渡邉裕: "ELID研削を施した金型材料の表面機能評価"2003年度精密工学会秋季大会講演論文集. 208 (2003)
• [Publications] 守安精, 渡邉裕, 片平和俊, 林偉民, 山形豊, 大森整: "マイクロプローブによる微細溝の超精密形状測定"日本機械学会第4回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集. 197-198 (2003)
• [Publications] Ohmori H., Katahira K.Watanabe Y., Lin W., Tai G., Uehara Y.: "Nanoprecision Mechanical Fabrication for Optical Elements"Proceeding of Optifab2003. TD02. 158-161 (2003)