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表面粗さの改善とは？課題と対策・製品を解説
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微細加工技術 |
超音波加工における表面粗さの改善とは？
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MEMSにおける3次元微細加工において、アルミナ等の超微粒子を吹き付ける事により、微細な切削加工を行うことが出来ます。ガラス基板やSi基板に専用のドライフィルムレジストにて微細なパターンを形成し、サンドブラストにて溝形成や穴加工を行います。また3次元測定機での計測・評価も可能です。一枚からの試作に対応いたします。高アスペクト比のパターニングが実現しました。ミクロン、ナノメートルオーダーの溝や穴加工が可能です。また、深さ制御も対応可能です。ブラストされた面のケミカル処理や貫通孔への導通処理も対応いたします。
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サンドブラスト
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超音波加工における表面粗さの改善
超音波加工における表面粗さの改善とは？
超音波加工は、微細な部品の加工に広く用いられる技術ですが、加工面の粗さが課題となることがあります。本説明では、この表面粗さの改善に焦点を当て、その課題と解決策、そしてそれを支援する製品について解説します。
課題
加工痕の残存
超音波振動による工具の微細な衝撃が、加工表面に微小な凹凸や傷として残存し、表面粗さを悪化させる。
異物混入による粗さ増大
加工中に発生する微細な切りくずや摩耗粉が加工領域に滞留し、再研削や異物噛み込みを引き起こし、表面粗さを増大させる。
加工条件の最適化不足
加工周波数、振幅、送り速度、工具形状などのパラメータが最適化されていない場合、加工面の品質が低下し、粗さが増加する。
工具の摩耗・劣化
超音波加工に使用される工具の摩耗や劣化が進行すると、加工面の精度が低下し、表面粗さの悪化を招く。
対策
加工パラメータの精密制御
超音波周波数、振幅、送り速度、加工時間を精密に制御し、加工痕の発生を抑制する。
加工液・洗浄システムの最適化
適切な加工液を選定し、加工中に発生する切りくずや異物を効率的に除去することで、再研削や異物噛み込みを防ぐ。
高精度工具の採用と管理
表面粗さの改善に特化した、高精度で耐久性の高い工具を選定し、定期的な点検・交換を行う。
加工シミュレーションとフィードバック
加工プロセスを事前にシミュレーションし、得られた結果を基に加工条件を最適化する。加工中の状態をリアルタイムで監視し、フィードバック制御を行う。
対策に役立つ製品例
高精度超音波発生装置
安定した高周波数の超音波を生成し、微細で均一な振動を与えることで、加工痕の発生を抑制し、表面粗さを改善する。
自動洗浄機能付き加工ユニット
加工中に発生した切りくずや異物を自動的に除去する機能を備え、加工面の清浄度を保ち、表面粗さの悪化を防ぐ。
特殊コーティング工具
耐摩耗性や非粘着性に優れた特殊コーティングを施した工具を使用し、工具の摩耗を抑え、加工面の品質を維持・向上させる。
インテリジェント加工制御システム
センサーからの情報を基に、加工条件をリアルタイムで最適化し、常に最適な加工状態を維持することで、表面粗さのばらつきを低減する。
