研究開発された技術紹介

情報家電、医療機器分野の高度化に伴い、マイクロ構造ユニット部品は立体構造及びチタン等難加工材へのニーズが高い。本研究開発では、難加工材のマイクロ精密鍛造を取入れ、素材初期精度を改善するインプロセス矯正技術や、高精度素材搬送・位置決めシステムを開発し、マイクロ構造部品の型内一体成形を実現する.この技術により、MEMSセンサー部品やマイクロ医療部品の高品質・高効率な生産システムを構築する

マイクロ構造ユニット部品を金型内で一体成型する技術の開発
・難加工材のマイクロ金型表面処理技術の開発
→耐久性:従来の10倍
・一体成形のための高精度素材順送機構、高精度位置決め
→位置決め精度±20μm
(新技術)
・供給材料面粗さ:Ra0.05μm
・供給板厚バラツキ:±1μm
・供給材幅バラツキ:±10μm蛇行不可
・材料ガイド位置精度:±2μm
・材料位置強制方法:位置検出
・潤滑:スケールフィードバック
・純チタン酸化被膜剥離対策:酸化膜剥離抑制

・チタンなどの難加工材に適したマイクロ金型表面処理技術を開発
‐Ti材のマイクロ鍛造におけるナノ積層構造の表面処理技術を開発
‐工具の耐摩耗性の低下を防ぐ手法として、チタン成形中にArガスを用いた雰囲気制御が有効であることを検証
・マイクロ精密鍛造用卓上型サーボプレス機を開発
‐マイクロ鍛造を可能とし、小型部品に適した卓上タイプのサーボプレス機械を開発
‐最大加圧力:200kN
‐鍛造加工で重要な決め押し可能なスクリュー(精密ボールネジ駆動式)タイプ、芯荷重に強い2ポイント押し
・精密素材送り装置、金型内素材位置検出装置を開発
‐金型への精密素材送り装置を開発、送り精度±1以下
‐内組立を実現するための金型内素材位置検出装置を開発
‐加工品にサブミリメートルの小さい穴を開けることにより、1程度の精度で位置検出が可能

・特許:「材料位置検出制御装置」(特願2010-072216)、「コーティング被膜の形成方法及び金型・工具」(特願2010-075537)
・雑誌:プレス技術「難加工材のマイクロ鍛造による一体成形に関する研究開発」(H23.1 Vol.49 No.1)

医療用マイクロ鉗子を、耐食性・生体適合性に優れたチタンのプレス加工で実現することで、均一な品質の低コストの器具を提供

・H25年度の実用化に向け、補完研究を継続
・マイクロ鉗子用部材のサンプルあり(無償)

・微細化:マイクロ鉗子をはじめとする医療用器具の径0.5mm、先端部分1.0mm、全長5.0mmという極細・高精度な構造に対応
・強度向上:従来比10倍の耐久性

加工技術の確立に向け、補完研究を継続
・各種医療用器具に適用できる加工技術を確立すべく研究を継続

微小構造のある部品の設計・試作に取り組んだ。実用化には試作、客先評価を積み上げる必要がある。

本事業で新規に開発した技術により、マイクロ鉗子のパーツとして、4.6mm×0.6mmの形にすることができた。イメージがつかめたことで、今後の補完研究、事業化につながっていくと思われる。