レーザーマイクロファブリケーションによるベローズ型静電マイクロアクチュエータ

激光微加工波纹管式静电微执行器

• 批准号: 07750070
• 负责人: 南 和幸
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750070/
• 关键词: レーザー加工; 微細加工; マイクロアクチュエータ

本研究では、低電圧駆動が可能な実用的静電マイクロアクチュエータを実現するため、レーザーを用いた立体的マイクロファブリケーション技術を開発して、薄くて柔軟な構造を持つポリマーベースのベローズ型静電マイクロアクチュエータを開発することを目的とした。概要を以下に列記する。1.加工システムの改良現有するエキシマレーザーシステムを改良し、加工物の俯仰等の姿勢の微調整と、コンピュータ制御による水平・垂直・回転の精密な移動が可能な加工システムを構築した。2.加工プロセスの検討(1)直径1mmの黄銅棒の側面にコーティングしたポリイミド(厚さ50μm〜100μm)上に、エキシマレーザーにより螺旋状の深溝を形成させる実験検討を行った。レーザー照射エネルギー、レーザー照射周波数、加工物の移動速度等の加工条件の検討を行った結果、上部開口幅が20〜30μm、底部幅が5μm程度の深さ100μmの螺旋深溝を加工する技術を開発することが出来た。(2)深溝斜面のみに蒸着が行える蒸着システムを製作し、蒸着実験を行った。3.ベローズ型静電アクチュエータのモデル解析と設計ベローズ型静電アクチュエータにおける静電引力-構造体変形の解析モデルを考案し、溝深さ、印加電圧と変形量等について解析を行った。その結果、これまでにない低電圧である15V程度で22%以上の変形が可能であることが分かった。4.今後の展開現在、以上の結果を踏まえてベローズ型静電マイクロアクチュエータの製作を進めているところである。

这项研究旨在开发一种基于激光的3D微加工技术，以实现能够低压驱动的实用静电微校准器，并开发具有薄而柔性结构的基于聚合物的波纹管型静电静电静电静电静电静电静电仪。摘要在下面列出。 1。加工系统的改进已经改进了当前的准分子激光系统，以创建一个处理系统，可以对工件的姿势进行精细调整，例如向上，并允许在计算机控制下进行水平，垂直和旋转的精确运动。 2。对加工过程的检查（1）实验研究，其中通过准分子激光在涂有直径为1 mm的黄铜杆侧面的聚酰亚胺（厚度为50μm至100μm）上形成了螺旋深凹槽（厚度为50μm至100μm）。由于检查了处理条件，例如激光辐照能，激光辐射频率和工件运动速度，我们开发了一种技术来处理螺旋深凹槽，其深度为100μm，上开口宽度为20至30μm，底部宽度约为5μm。 （2）仅制造了仅在深凹槽斜坡上进行蒸气沉积的沉积系统，并进行了沉积实验。 3。设计了波纹管型静电执行器的模型分析，并设计了静电吸引力结构变形的分析模型，在波纹管型静电执行器中，并在凹槽深度，施加的电压和变形量上进行了分析。结果，发现在前所未有的低压约为15V的情况下，可能的变形超过22％。 4.未来的发展目前，我们目前正在基于上述结果来制造钢丝型静电微型厌恶剂。