研究開発された技術紹介

半導体製造装置や膜分離分野等で高性能微細穴のネット状部材の要求が増加している。粉末を多孔体に焼結した従来のフィルターでは満足できない段階に来ている。同一寸法の穴が大量に明いた部材はプレス加工による連続穴明けが最もふさわしい。プレス打ち抜き工法により、金属薄板にφ1μMレベルの穴を大量に明けたフィルター状部材の製法開発を行う。少数穴でφ10μMクラスは職人技で何とか可能であったが、φ1μMは不可能で有った

・φ1レベルの高性能微細パンチ技術を実現する
・微細穴加工:φ1mm程度のパンチ穴加工技術の確立(従来工法ではφ10が限界)
・1穴当たりコスト:穴単価10円以下(従来工法の確立1/100以下)
・加工スピード:100穴/分(従来工法の100倍以上)
・穴の加工総数:従来工法の100倍以上(従来は1,000穴が限界)
・高度熟練技術者でなければできなかった加工を、一般技能者が訓練期間1年程度で実施可能に

・真円度、穴精度、面粗さに優れるプレス微細加工
-mEmSのようなレベルではエッチングを用いた穴あけが進展し、10レベル以上の汎用品レベルでは穴あけ技術が各種開発され進行したが、両者の中間となる1~10の穴あけ技術がなく、φ3水準まで微細化を実現した
-その技術により、真円度、穴精度、面粗さ等の要求品質を満たす。この品質は世界的にも前例がない
-加工スピードについては、1/3、1/4程度短縮を可能とした
-ただし、目標のφ1に対してパンチの検索に最適な砥石間の正確な位置出し等による限界により、φ2までの製作が限界であることが分かった
・レーザーピーニング工法による応力による 変形除去の試行
-1μmレベルの超微細穴をプレス加工すると、加工 後に発生する応力変形が素材の厚みの倍以上 に及ぶこともある。薄板が波打つ状態では、後々 製品価値の低下が懸念される。このため、応力に よる変形を除去する工法をプレス微細加工に合 わせて開発
-ピーニング時に穴が超微細であるために、潰れ たり変形したりするのを避けるため、直接接触さ せるのではなく、衝撃エネルギーのみを与える レーザーピーニング工法を採用
-レーザーピーニング工法は原発の配管等の大型 のものには適用されていたが、微細物に対して活 用した例は今回が初の試みとなった

発表・展示:「レーザープラットフォーム協議会平成22年度第1回ミニフォーラムin四国「レーザーものづくり加工技術と新しい活用法」
意匠登録　登録第1611881号「プレス金型」
実用新案登録　登録第3216844号「多孔金属箔」
特許出願　特願2018-228548「多孔膜状細胞培養基板を用いた細胞培養方法」

ガス・液体等の流量制御装置用の微細穴あけプレート等に用いられる

このサポイン事業から発展してメッシュ化、剣山プレス化し売り上げあり、量産には至っていない。

レーザー加工でもない、エッチング加工でもない、打ち抜き加工による超微細穴を一括成形

量産体制への移行に並行して、超微細穴あけ技術の用途開発を推進中
・現在の装置は試作品製造レベルのものである ため、今後、装置改良を行い量産体制へ移行 予定
・真円度、穴精度、面粗さ等の優位性や熱変性 を伴わないプレス加工技術の特性を生かした 超微細穴あけの技術を活用できる用途開発を 推進予定

金型設計と設備