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表面処理の品質向上とは？課題と対策・製品を解説
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微細加工技術 |
レーザー加工における表面処理の品質向上とは？
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光沢金属の中では、銀めっきが幅広い波長の反射が良いとされています。
しかしながら、銀めっきは空気中ですぐ変色してしまいます。
そこで三ツ矢はこの問題を解決するために高反射金めっきを開発しました。
従来の弊社の金めっきと比較して、反射率が4-6%改善されました。
高反射金めっきは、この他にも次の例ように幅広く使われています。
・半導体製造過程でのウエハーへのマーキング
・パルスレーザー溶接
・レーザー切断機
宇宙飛行士の毛利さんは、NASAのスペースシャトルに設置されたイメージ炉を使い、合金を作る実験を行いました。このイメージ炉の反射鏡に三ツ矢が開発した高反射金めっきが使用されています。この反射鏡はイメージ炉にとって最需要な部品です。
当社では自社製造のAG(アンチグレア)スプレーコート剤による受託試作加工を承っております。
『ハニセラン PI-200』は、高硬度で、防眩性と耐傷付き性に優れたAGスプレーコート剤です。
化学強化ガラス等すべてのガラスに塗布可能。
AR/AF膜との密着性も良好。
ヘイズ値のコントロールも溶剤希釈をすることで、１～１５％まで調整可能です。
フッ酸エッチングよりも環境負荷の低減が可能です。
用途：車載用ディスプレイ、スマートフォンカバーガラス等
【塗膜性能】
■鉛筆硬度：9H
■光沢(60°)(％)：77
■全光線透過率(%)：92
■ヘイズ(％)：7
■接触角(° )：39
■膜厚(μｍ）：0.3～0.4
※保証値ではなく代表値
【調整可能範囲】
■ヘイズ(%)：1～15
■光沢(60°)(％)：140～50(基材ガラス：150の場合)
※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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レーザー加工における表面処理の品質向上
レーザー加工における表面処理の品質向上とは？
微細加工業界におけるレーザー加工の表面処理の品質向上とは、レーザーを用いて材料表面に微細な加工を施す際に、加工精度、表面粗さ、残留応力、熱影響などを最適化し、より高品質な製品を生み出すことを指します。これにより、製品の性能向上、信頼性向上、そして新たな機能付与などが期待されます。
課題
加工精度のばらつき
レーザー出力や集光状態のわずかな変動が、加工位置や深さのばらつきを生じさせ、微細構造の再現性を低下させる。
表面粗さの増大
レーザー照射による溶融・蒸発・再凝固の過程で、微細な凹凸やスラグが発生し、表面粗さが増大する。
熱影響による材料変質
レーザーの熱エネルギーが材料に伝播し、加工部周辺の材料特性（硬度、色調など）を変化させたり、微細なクラックを発生させたりする。
加工痕跡の残存
レーザー加工特有の焦げ跡や溶融痕が表面に残り、外観品質や後工程への影響を及ぼす。
対策
レーザーパラメータの最適化
パルス幅、周波数、エネルギー密度、走査速度などのレーザー条件を精密に制御し、材料特性に合わせた最適な加工条件を見出す。
加工環境の制御
不活性ガスフローや冷却機構を導入し、酸化や熱影響を抑制し、クリーンな加工環境を維持する。
後処理技術の適用
研磨、クリーニング、アニールなどの後処理を組み合わせることで、表面粗さの低減や熱影響の緩和を図る。
高度な光学系・制御システム
高精度な集光レンズやビーム整形技術、リアルタイムでの加工状態モニタリングとフィードバック制御システムを導入する。
対策に役立つ製品例
高精度レーザー加工装置
微細なレーザーパルス制御と精密な光学系により、ばらつきの少ない均一な加工を実現し、加工精度の向上に貢献する。
ガスアシストシステム
加工時に不活性ガスを供給することで、酸化や溶融物の付着を防ぎ、表面粗さの低減とクリーンな加工を実現する。
インライン検査システム
加工中に表面状態をリアルタイムでモニタリングし、異常を検知して加工条件を自動調整することで、熱影響や加工痕跡の発生を抑制する。
表面改質用レーザー
特定の波長やパルス特性を持つレーザーを用いることで、材料表面の特性を意図的に改質し、新たな機能性表面を創出する。
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