単ロール法製アモルファスプレートの連続超精密加工法の研究

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単結晶ダイヤモンドによるアモルファスの超精密切削加工、超と粒による超精密研削加工およびコロイダルシリカによるアモルファス薄膜の液中ポリシング加工実験を行った。ダイヤモンドによる超精密切削に関しては超精密工作機械を使用して切りくず生成機構を解明する実験を行った。その結果アモルファスの切り屑は一見連続流れ型を示すが、走査型電子顕微鏡による詳細な観察から、それらが極めて薄いマイクロせん断から成り立っていることが初めて解明された。その原因はアモルファスの完全弾塑性に近い機械的性質に起因することがわかった。また、切削加工による結晶化はX線分析から確認されなかった。これらの結果は1995年度精密工学会秋季大会学術講演会にて発表した。超と粒による超精密研削ではカップ状CBN砥石による平面研削加工を行った。その結果、アモルファスの研削仕上げ面向上には柔らかい結合剤の砥石が有効であることがわかった。また、研削加工面の結晶化についてもX線分析した結果、研削加工による結晶化は全く生じないことが確認できた。さらに、これらと平行してアモルファス薄膜の連続液中ポリシングの研究も行った。即ちコロイダルシリカを用いてポリウレタンゴム製ロールによる液中ポリシング加工装置を製作し、その加工特性を測定した。ポリウレタンゴムロール表面の精密加工のために特別のウレタンゴム加工専用砥石を開発し、それを用いてロール表面を精密研削した後、液中ポリシングを行った。その結果、極めて柔いゴムロールとシリカゲルによる液中ポリシングであるにもかかわらず、アモルファスを極微細に加工でき、その表面損傷が極めて少ない良好な加工面であることが確認できた。これらの結果は今後のアモルファスの機械加工を考える上で有効な資料を与えるるものであり、アモルファス薄膜の能率的荒加工、連続超精密仕上げ加工の可能性が本研究で明らかになった。