High precision texturing of micro shape with ultrasonic vibration assisted indentation

超声波振动辅助压痕对微形状进行高精度纹理化

• 批准号: 20H02486
• 负责人: 鈴木 浩文
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02486/
• 关键词: 超音波援用インデンテーション; アモルファス金属; 無電解Ni-P; ダイヤモンド圧子; テキスチャリング; 形状転写性; 表面粗さ; バリ; ナノインデンテーション; 超音波振動援用; 微細形状; 超音波振動; インデンテーション; 微細加工; レーザ加工; 形状精度

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．

Surface に ナ ノ · マ イ ク ロ メ ー タ レ ベ ル の imperceptible パ タ ー ン を chuang cheng す る テ キ ス チ ャ リ ン グ の ニ ー ズ が raised large し, optical レ ン ズ の inflexion unseen fruit の pay, color し elimination unseen fruit の pay plus, 歯 with Ti イ ン プ ラ ン ト の somatic cell fusion の upward, said パ ネ ル の reflection function of preventing の pay, The ソ ソ ラパネ ラパネ ラパネ ラパネ <s:1> the <s:1> absorption rate <e:1> is upward, and the water repellency <s:1> is upward. The 々な effect が is expected to されて る る る. 従 to は machining な ど の remove processing で be applied さ れ て い る が, sharper rate の 悪 い, production sexual が substandard る な ど be in turn に big き が have る な subject. そ こ で - shape processing で あ る "ナ ノ イ ン デ ン テ ー シ ョ ン" に mesh し, レ ー ザ processing を 応 with し た 単 crystallization ダ イ ヤ モ ン ド etc. の マ イ ク ロ イ ン デ ン テ ー タ (圧) を chuang cheng し, avail himself of the ultrasonic vibration の ナ ノ イ ン デ ン テ ー シ ョ ン シ ス テ ム を open 発 し, Ultrasonic vibration を plus す る こ と に よ る no electrolytic Ni - P な ど の ア モ ル フ ァ ス の metal materials and high precision, high energy and plastic - shaped メ カ ニ ズ ム を interpret し, optimal processing conditions を す る. Finally, に, the な ultra-precision shape <e:1> of the fine で structure is created by <s:1> high-precision and high-efficiency processing を realization of た た. こ れ ま で, パ ル ス · フ ァ イ バ ー レ ー ザ と レ ー ザ set light department を and existing の 4 axis system royal, ultra-precision machine (4 axis suppression) at the same time に carry し, processing machine tools で を microfabrication で き る レ ー ザ light ス キ ャ ン シ ス テ ム を し, subtle な ダ イ ヤ モ ン ド 圧 に を try son successful し た. Youdaoplaceholder0, ultrasonic vibration, <s:1> vibration, 挙 motion, を analysis, システムを, ultrasonic reference, <s:1> デ, <e:1>, テ, ショ, システムを construction, た. Cone-shaped および cone-shaped <s:1> アレ gold type を high energy efficiency に production する とがで とがで た た. The <s:1> <s:1> gold type を is made of を て resin and formed by する <s:1> <s:1> ロアレ ロアレ ロアレ パネ パネ を を を を する パネ を を を する. こ う し て attempt 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 す seaborne の る flesh cell affinity, Marine の pay to prevent sexual な ど の raw body affinity with え に る influence に つ い て, optical reflection characteristics of お よ び 収 absorption features に す seaborne る unseen fruit に つ い て review 価 し, Youdaoplaceholder0 グ グ <s:1> effect に て て て a certain effect を shows that す す とがで た た た た た た た を た た た た た た た.

项目成果

Elucidation of material removal mechanism in float polishing

浮法抛光材料去除机理的阐明

• DOI: 10.1016/j.precisioneng.2021.10.004
• 发表时间: 2021
• 期刊: Precision Engineering
• 作者: A. T. H. Beaucamp;K. Nagai;M. Okada;H. Suzuki;Y. Namba
• 通讯作者: Y. Namba

ウルトラファインバブルクーラントを用いた高精度・高能率研削技術の開発 第1報：気泡が超硬合金の研削特性に及ぼす影響

超细气泡冷却液高精度、高效磨削技术开发第1部分：气泡对硬质合金磨削性能的影响

• 发表时间: 2021
• 期刊: 砥粒加工学会誌
• 作者: K. Akamatsu;S. Nakano;K. Kimura;Y. Takashima;T. Tsuruoka;H. Nawafune;Y. Sato;J. Murai;H. Yanagimoto;渡辺 剛，鈴木浩文，高田 亮，深見信吾，毛利茂樹，竹下朋春
• 通讯作者: 渡辺 剛，鈴木浩文，高田 亮，深見信吾，毛利茂樹，竹下朋春

無電解Ni-Pめっきにおけるめっき浴温度が表面粗さに与える影響

化学镀Ni-P镀液温度对表面粗糙度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 梅堀美好;伊藤暁彦;山本洋揮;赤松謙祐;佐藤翔輔;鈴木和幸;中川恒裕，鈴木浩文
• 通讯作者: 中川恒裕，鈴木浩文

Highly efficient texturing of electroless Ni-P plate for optical mold surface by ultrasonic vibration assisted indentation

超声波振动辅助压痕对光学模具表面化学镀镍磷板进行高效织构

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Goto;H. Suzuki;T. Sakai;A. Yui;T. Nakagawa;T. Moriizumi;T. Makino
• 通讯作者: T. Makino

Elucidation of levitation principle in float polishing method

浮法抛光悬浮原理的阐述

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Nagai，A. Beaucamp，A. Matsubara;Y. Namba;H. Suzuki
• 通讯作者: H. Suzuki