研究開発された技術紹介

薄膜製造過程において精密塗工技術における塗工部分へ液を供給する際の脈動は、製品の品質や性能の不具合に直結する問題のため重要な課題となっている。また、製造技術の進歩に伴い高粘度液や沈降性スラリーを含むような液体での移送要求も高まっている。本研究では、移送ポンプの根幹をなすローター・ステーターの加工技術を高度化することにより、市場ニーズに対応した低脈動移送ポンプを開発する

耐摩耗性、化学安定性に優れたアルミナセラミックスの精密研削、研磨、計測技術を確立し、当該材料を主要部材に用い、脈動率が±1%以下である極低脈動移送ポンプを開発する
(新技術)
特殊ハイポサイクロイド曲面の創成に特化した軌跡を立案し、±1μM以内の運動精度を持つ工作機械をベースマシンとして研削加工が可能な機械設備導入
(新技術の特徴)
特殊ハイポサイクロイド曲面を高精度に研削加工するための工法、工具、研削装置を開発し、加工条件を最適化

・従来と比較して寸法精度を一桁向上させた、アルミナセラミックスローターの加工技術を実用化した
・面性状を高精度化するための加工検証結果から、面粗度Ra0.3以下を達成した
・電子ビーム加工によりジルコニアセラミックスに対して、1μM以下の微小な凹凸を平滑化する効果を確認した
・機上高精度計測装置により「測定精度±0.001MMで、曲面の多点かつ輪郭度の計測」を実現した
・ローター・ステーターの挙動解析および、部品精度と脈動率との関係のシミュレーションにおいて、「流体→構造→流体の2Way解析」を達成した
・脈動率と塗工性能との実機評価において、高精度アルミナ製ローター(型式:3N10)を完成させた

・砥粒加工学会、精密工学会の学術講演会にて、研究成果を公開。
・各種展示会にて、該当技術を搭載した製品を展示、ＰＲ

開発した特殊ハイポサイクロイド曲面高精度加工技術により、セラミックス製のローターを搭載した一軸偏心ねじポンプの液体移送精度が飛躍的に向上した。
その結果、耐薬品性と耐摩耗性とともに、塗工の精度と安全性が求められる、全固体電池など次世代二次電池の電極塗工用途における利活用が可能である。
また、近年セラミックス製フィラーが多用される電子部品組立て用の放熱ゲルの塗工工程など、耐摩耗性と塗工精度が求められる製造工程における利活用が可能である。

実用化に向けた社内テストを完了した。
リチウムイオン電池の電極塗工用途での引き合いが増えているが、現時点では従来品に対して価格面がネックとなり販売には至っていない。
高精度セラミックスローターによる塗工精度、耐摩耗性、耐薬品性の向上に対する市場からの要求は高まっており、今後の販売増を見込んでいる。

・耐摩耗性、化学安定性に優れたアルミナセラミックスの精密研削、研磨、計測技術を確立し、当該材料を主要部材に用い、従来品と比較して、脈動率を大幅に低減した極低脈動移送ポンプ
・ヘイシンモーノポンプのコア部品である、ローターの表面(自由曲面)を精密に研削加工し、従来の製品と比較して形状精度を飛躍的に高めたアルミナセラミックス製ローターであり、沈降性スラリーなどの摩耗性材料を含む様々な液体の精密定量移送が可能

・タッチパネル業界および、二次電池業界を想定している。ポンプの脈動低減に関する要求や問い合わせが日々増してきている
・高精度なローター、ステーターのラインアップが完成した時点で、サンプル出荷を開始する計画である

加工工程のコストダウン

技術と製品を、効率よくエンドユーザーにＰＲする場があるとありがたい。