研究開発された技術紹介

軽量かつ比強度が高いなど多数の優れた特性で次世代材料として期待されるマグネシウム合金は、反応性の高さから機械加工が難しい材料であった。近年、難燃性のマグネシウム合金が開発され、機械加工が可能になっているが、この加工技術に関してほとんど実績が無いのが現状である。そこで、代表的な難燃性材料であるKUMADAマグネシウム合金の素材から、高精度な光学部品を機械加工にて製造する技術を開発する

・クリスタル光学にて、難燃性マグネシウム合金製の超高精度非球面ミラーを製造し、汎用材料であるアルミ合金同等の製造コストで、超高精度な光学部品を加工可能な技術を総合的に確立
・工具開発に関して、トーメイダイヤで多結晶ダイヤモンドPoly Crystal Diamond(PCD)ソリッド多刃エンドミルを開発
・PCDの刃先を熊本大学有明高専で鋭利化することで、マグネシウム合金の加工で市販品工具と同等の切削品質をもつ工具の開発に成功

・超精密切削・超精密研磨技術の開発
‐エンドミル加工時の切削抵抗や工具摩耗量がアルミ合金同等以下であることを確認した
‐ダイヤモンド工具を用いた超精密切削加工での鏡面化や超音波振動援用加工が有効であることを実証した
‐専用の研磨液を自社開発し、超精密研磨技術を確立した

・高性能PCD工具の開発
‐難燃性マグネシウム合金の加工に最適なダイヤ砥粒を選定し、刃長の長いPCDソリッドエンドミルを開発した
‐試作したPCD工具の刃先部を紫外線照射研磨にて鋭利化し、切削品質を市販品のダイヤモンド工具と同等にまで高めた

・本研究開発成果の外部発表として以下の学会発表を行った
(1)Okiharu Kirino, Hiroyuki Nakagawa, “Practical fabrication of freeform optical parts with various materials” European Optical Society Annual meeting (EOSAM) 2018 招待講演
(2)桐野宙治,中川寛之,塩谷圭吾,峠睦,河村能人,“マグネシウム合金を用いた超軽量光学部品の開発” 2018 年砥粒加工学会学術講演会

難燃性マグネシウム合金から、超高精度な光学部品を製造可能にする

JAXAや大手電気機器メーカーに対して、難燃性マグネシム合金で製造したサンプル品を提供済み

難燃性マグネシウム合金から、汎用材料であるアルミニウム合金と同等の製造コストで、超高精度な光学部品を製造することを実現

はじめに、難燃性マグネシウム合金の機械加工部品の受託製造で事業化を行う。その後、軽量化ミラーの需要が大きい航空宇宙分野の開発試作品などで受託製造の実績を増やし、汎用部品量産品の受注量を増やしていく計画である。これらが軌道に乗った後に、光学機器や医療・介護用品などで、マグネシウム合金製のオリジナル製品の事業化を目指していく

難燃性マグネシウム合金の耐食性の低さを補うための表面処理技術に関しては開発の余地を残す