研究開発技術検索

高効率歯車減速機向け特殊歯面形状の革新的量産加工技術の開発

本研究開発課題では、スカイビング加工における課題の解決策として、計算機シミュレーションによる完成後の歯形評価システムを導入し、要求する歯形を創成するために歯面の各部をそれぞれ異なる軸交差角・工具相対位置によって加工する多軸制御スカイビング加工法を開発した。歯面の各部分に対して、工具刃先の通過軌跡が合致する軸交差角・工具相対位置を導出する専用のCAMシステムを開発し、これを用いて複数回の工具送りで任意の歯面形状を創成する。従来工法に比べ各段に短い準備期間で量産加工を実現することを目標とする。従来の準備期間に比べ、効率と短納期を両立することが可能なことが期待される。
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半導体製造(エッチング)装置の脆性材料部品の精密加工技術の開発及びその事業化

半導体関連部品加工（図1　シリコン製シャワーヘッド（イメージ図)）では、生産性・効率化の向上、低コスト化にシフトしているため、脆性材料等の細穴加工において 1.脆性材料(シリコン材)の精密加工技術の開発 2.工具異常のセンシング技術及びAIによるマイクロクラックの検知・抑制技術の開発 により生産性・効率化の向上、低コスト化を図った
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自動車の軽量化・電装化に必要な樹脂へのめっきを実現する環境負荷の低い循環型電解硫酸生成システムの開発

自動車の軽量化・電装化に必要な樹脂へのめっきを実現するため、環境負荷の低い循環型電解硫酸生成システムを開発した。従来の重金属系酸化剤に代わり重金属を含まない電解硫酸を用いることで、ポリプロピレンやポリフェニレンサルファイドなどの難めっき材料への前処理を可能とする技術である。電解硫酸中の酸化剤濃度をリアルタイムで測定・制御し、用途に応じた最適な酸化力の電解硫酸を循環利用できるシステムを構築する。具体的には電解硫酸生成に特化したボロンドープダイヤモンド電極の高度化、耐久性に優れた新型電解セルの設計、酸化剤濃度のインライン測定技術、フィードバック制御技術を組み合わせた高効率循環型システムの開発を行った。
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バイオイメージング向けフェムト秒ファイバレーザーの開発

本プロジェクトにおいてバイオイメージングにおいて必要十分な仕様を満たすフェムト秒ファイバレーザーを開発した。すでに開発済みの1040nm帯レーザーに920 nm帯レーザーが加わることにより、バイオイメージング分野におけるユーザニーズを広く満たすことができると考えている。従来の1台の高額なレーザーですべての波長を網羅するコンセプトとは異なり、ユーザーが必要な波長のレーザーを選択して購入し、ユニットボックスにカードリッジのように差し込んで使用することを想定している。従来のフェムト秒固体レーザーに対してコスト10分の1以下のコストでレーザー光源を提供できるので、それらを利用する計測装置も大幅にコストダウンできる。
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次世代半導体産業の革新的サーマルマネジメントに不可欠な負熱膨張材料の開発

革新的サーマルマネジメントに不可欠な負熱膨張材料の開発を目的とした研究開発事業である。BNFO（ビスマス・ニッケル・鉄の酸化物）は、2013年に東京科学大学東教授らにより発見された材料で、世界で最も大きいの負の熱膨張係数(-187ppm/K)を有している。本研究では、負熱膨張材料BNFOの社会実装を推進するため、製品ラインナップの拡充や製造技術の開発に取り組んだ。
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アウトオブオートクレーブによるＣＦＲＰ構造化部材からの軽量高減衰冶具の開発

アウトオブオートクレーブ成形法による低コスト・高品質成形技術と、高精度CFRP切削加工技術を確立することにより、CFRP治具の軽量化・振動減衰性能向上・低コスト化を実現した。
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生コンの品質判定のＡＩエッジデバイス化に関する研究開発

生コンクリートの品質判定システムのAIエッジデバイス化に関する研究開発を実施した。鹿島建設との先行開発成果であるミキサー車の入退場記録とコンクリート流動形状のトレンドデータ算出技術を基に、AIによる動画解析技術をAIエッジデバイスに論理回路として組み込み、小型化・省エネ化を実現する。具体的には、ディープラーニングによる車両・シュート位置認識とオプティカルフローによるスランプ値推定をAIエッジデバイスに実装し、クラウド環境でのデータ共有システムを構築する。あらゆる環境下での使用を可能とするハードウェア開発、通信制御システム、AIモデルや画像解析アルゴリズムの柔軟な対応を目指す。防塵・防水対応により現場での実用性を高め、全量検査による品質向上と作業効率化を実現する革新的なシステムの開発を行った。
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細胞を用いた医療を加速する細胞精製装置の開発

従来のセルソーターでは細胞をダメージなく分離することが困難である。加えて、細胞が通過する流路やフローセルは交換型ではないため、前回のサンプルがごく僅かであるが混入する「クロスコンタミネーション」の課題もある。当社のマイクロ流路を用いたセルソーター技術では、「ダメージフリー」と「クロスコンタミネーション・フリー」を実現している。しかし、処理速度および総処理細胞数の点で劣る。これを解決する開発を行った。
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大口径（３００ｍｍ）ウェハに対応した高耐熱性めっき技術の開発

本研究開発では、低リンNi/Pd/厚付けAuめっきを用いた耐熱性の高いめっきを安定的に施すための技術確立を300mmウェハにて達成し事業化を目指した。具体的には、高温加熱によるクラック対策として、皮膜中のリン濃度が1～4%のNiめっき(低リンNiめっき)を用いることで熱処理後のリン化合物の生成および皮膜の体積収縮を抑え、クラックを防止する方法を開発した。また、ワイヤー接合信頼性の確保のため、NiとAuの間にPdをバリア層として挿入し、AuめっきやPdの厚膜化により、NiとPdのAu表面への拡散を防止する技術を確立した。さらに、300mmウェハにおける外観ムラ改善として、前処理プロセスの最適化により、Alスパイクの抑制、Znの均一な析出を実現した。
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農業土壌の即時分析評技術の研究開発

農業土壌においてセンサー測定技術とAIを活用し、圃場という現場での即時分析と結果の利用を可能にする技術開発を行った。併せてデータの利用技術についても検討し、結果として農作業効率の改善、肥料農薬などの使用量の削減等を実現し生産性の向上を実現することを目的とした。 トラクター等の農業機械に搭載し農作業中に土壌計測を実現する装置開発と、最終年度では据え置き型装置についても開発した。土壌の推定精度としてはR2＞0.8以上を確保することとし、作物の生育と土壌(成分)の関係について調査し、本装置の導入インセンティブとなることを目指した。
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