トランジスタ放電回路を用いた微細放電加工

本研究は平成14年度のトランジスタ放電回路を用いた微細放電加工の研究と関連に,マイクロ放電加工の微細化について行ったものである.微細部品のニーズの拡大やMEMS (Micro Electro Machine system)の発展に伴って,マイクロ放電加工による微細化の研究がますます重要になってきた.これまでに,軸径5μm程度の微細軸を加工することが可能となった.しかし,5μmまでの軸径ではまだまだ微細化の要求を満足しないのが現状である.そこで,本研究ではまず微細化の限界,つまり現状で得られる最小軸径を調べた.そして,軸径5μm以下の微細軸の加工を困難とする影響因子を調べ,マイクロ放電加工における微細化の方向を導いた.その結果,軸径5μm以下の加工では仕上がり軸径がばらつき,加工が困難である.タングステン,超硬合金,超微粒子超硬合金の3種類の材料の結晶の欠陥,変質層を比較した結果,超微粒子超硬合金(SWC)がサブミクロンまでの微細化に適した材料であることがわかった.正極性加工における最小の放電痕の大きさが約2μmであるのに対して,逆極性加工での最小の放電痕の大きさは1μm以下であったことから,極性を切替えることにより,サブミクロンまでの加工が可能になると考えられる.現有の装置の位置決め精度は約1μmであり,熱変形による直径の変化は約2μmである.

本研究は平成14年度のトランジスタ放電回路を用いた微細放電加工の研究と関連に,マイクロ放電加工の微細化について行ったものである.微細部品のニーズの拡大やMEMS (Micro Electro Machine system)の発展に伴って,マイクロ放電加工による微細化の研究がますます重要になってきた.これまでに,軸径5μm程度の微細軸を加工することが可能となった.しかし,5μmまでの軸径ではまだまだ微細化の要求を満足しないのが現状である.そこで,本研究ではまず微細化の限界,つまり現状で得られる最小軸径を調べた.そして,軸径5μm以下の微細軸の加工を困難とする影響因子を調べ,マイクロ放電加工における微細化の方向を導いた.その結果,軸径5μm以下の加工では仕上がり軸径がばらつき,加工が困難である.タングステン,超硬合金,超微粒子超硬合金の3種類の材料の結晶の欠陥,変質層を比較した結果,超微粒子超硬合金(SWC)がサブミクロンまでの微細化に適した材料であることがわかった.正極性加工における最小の放電痕の大きさが約2μmであるのに対して,逆極性加工での最小の放電痕の大きさは1μm以下であったことから,極性を切替えることにより,サブミクロンまでの加工が可能になると考えられる.現有の装置の位置決め精度は約1μmであり,熱変形による直径の変化は約2μmである.