High precision texturing of micro shape with ultrasonic vibration assisted indentation

表面にナノ・マイクロメータレベルの微細パターンを創成するテキスチャリングのニーズが増大し，光学レンズの回折効果の付加・色消し効果の付加，歯科用Tiインプラントの生体細胞融合性の向上，表示パネルの反射防止機能の付加，ソーラパネルの吸収率の向上，撥水性の向上など様々な効果が期待されている．従来は切削加工などの除去加工で実施されているが，効率の悪い，量産性が劣るなど実用化に大きな課題が有る．そこで変形加工である「ナノインデンテーション」に着目し，レーザ加工を応用した単結晶ダイヤモンド等のマイクロインデンテータ（圧子）を創成し，超音波振動援用のナノインデンテーションシステムを開発し，超音波振動を付加することによる無電解Ni-Pなどのアモルファス金属材料の高精度・高能率塑性変形メカニズムを解明し，加工条件を最適化する．最後に，微細で構造的な超精密形状の創成の高精度・高能率加工を実現した．これまで，パルス・ファイバーレーザとレーザ集光光学系を，既存の４軸制御・超精密加工機（同時４軸制御）に搭載し，加工機上で工具を微細加工できるレーザ光スキャンシステムを構築し，微細なダイヤモンド圧子を試作に成功した．また，超音波振動の振動挙動を解析し，超音波援用インデンテーションシステムを構築した．円錐形状および角錐形状のアレイ金型を高能率に製作することができた．この金型を用いて樹脂製のマイクロアレイパネルを成形することができた．こうして試作したテキスチャリングパネルにおける，Tiインプラントに対する骨肉細胞の親和性，海洋生物の付着防止性などの生体親和性に与える影響について，光学的反射特性および吸収特性に対する効果について評価し，テキスチャリングの効果について一定の効果を示すことができた．

表面にナノ・マイクロメータレベルの微細パターンを創成するテキスチャリングのニーズが増大し，光学レンズの回折効果の付加・色消し効果の付加，歯科用Tiインプラントの生体細胞融合性の向上，表示パネルの反射防止機能の付加，ソーラパネルの吸収率の向上，撥水性の向上など様々な効果が期待されている．従来は切削加工などの除去加工で実施されているが，効率の悪い，量産性が劣るなど実用化に大きな課題が有る．そこで変形加工である「ナノインデンテーション」に着目し，レーザ加工を応用した単結晶ダイヤモンド等のマイクロインデンテータ（圧子）を創成し，超音波振動援用のナノインデンテーションシステムを開発し，超音波振動を付加することによる無電解Ni-Pなどのアモルファス金属材料の高精度・高能率塑性変形メカニズムを解明し，加工条件を最適化する．最後に，微細で構造的な超精密形状の創成の高精度・高能率加工を実現した．これまで，パルス・ファイバーレーザとレーザ集光光学系を，既存の４軸制御・超精密加工機（同時４軸制御）に搭載し，加工機上で工具を微細加工できるレーザ光スキャンシステムを構築し，微細なダイヤモンド圧子を試作に成功した．また，超音波振動の振動挙動を解析し，超音波援用インデンテーションシステムを構築した．円錐形状および角錐形状のアレイ金型を高能率に製作することができた．この金型を用いて樹脂製のマイクロアレイパネルを成形することができた．こうして試作したテキスチャリングパネルにおける，Tiインプラントに対する骨肉細胞の親和性，海洋生物の付着防止性などの生体親和性に与える影響について，光学的反射特性および吸収特性に対する効果について評価し，テキスチャリングの効果について一定の効果を示すことができた．