レーザー顕微加工による高分子マイクロアクチュエータの研究

1.前年度までの研究で、レーザー顕微加工法で作製した微小梁のヤング率にはレーザーパワー依存性があることが判明した。この原因を調べるため,それぞれの条件で作製した構造物を切断し、断面を観察した。その結果、作製時のレーザーパワーによって構造物の内部の密度状態が異なることが分かった。ヤング率が作製時のレーザーパワーに依存する原因は,この内部の状態の違いがポストキュア処理後も残るためである。このことはレーザー光の走査方法やレーザーパワーによるヤング率の制御の可能性を示している。2.実際にレーザー顕微加工法微小構造物を作製する場合、CADデータに沿ってレーザー光を描画することで形状を作製するのであるが、このとき材料である光硬化性樹脂の過剰な露光により作製物の形状の精度が悪くなることがある。そこで、レーザー光の露光状態のシミュレーションを実際の加工プログラムに組み込むことで形状誤差の向上を目指し、シミュレーション方法の評価を行った。3.実際にレーザー顕微加工法で高分子マイクロアクチュエータを試作した。アクチュエータの駆動方法としては、対向する二つの電極間に電圧を印加し、そのときに生じる静電気力を用いた。試作したアクチュエータはレーザー顕微加工法で作製した縦700μm、幅100μm、厚さ50μmの片持梁に膜厚800nmの銅膜をスパッタして電極とし製作した。このマイクロアクチュエータの共振周波数は数10KHzであり、高速応答性を持つ。今年度の成果は以下の学会で発表した。また論文投稿中である。1.三輪昌史,堂岡和親,米山聡,土谷茂樹,越本泰弘,金子礼三,"マイクロ光造形法で作製した3次元微小構造のヤング率の測定第二報",日本実験力学会2003年度年次講演会論文集p.246-249(2003)2.奥野浩,川口博史,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法を用いた静電アクチュエータ",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v)p.295-296(2003)3.堂岡和親,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法で作製した三次元微小構造物のヤング率測定",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v).p.297-298(2003)4.太田有紀,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法を用いた三次元微小構造物の作製",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v)p.299-300(2003)

1.前年度までの研究で、レーザー顕微加工法で作製した微小梁のヤング率にはレーザーパワー依存性があることが判明した。この原因を調べるため,それぞれの条件で作製した構造物を切断し、断面を観察した。その結果、作製時のレーザーパワーによって構造物の内部の密度状態が異なることが分かった。ヤング率が作製時のレーザーパワーに依存する原因は,この内部の状態の違いがポストキュア処理後も残るためである。このことはレーザー光の走査方法やレーザーパワーによるヤング率の制御の可能性を示している。2.実際にレーザー顕微加工法微小構造物を作製する場合、CADデータに沿ってレーザー光を描画することで形状を作製するのであるが、このとき材料である光硬化性樹脂の過剰な露光により作製物の形状の精度が悪くなることがある。そこで、レーザー光の露光状態のシミュレーションを実際の加工プログラムに組み込むことで形状誤差の向上を目指し、シミュレーション方法の評価を行った。3.実際にレーザー顕微加工法で高分子マイクロアクチュエータを試作した。アクチュエータの駆動方法としては、対向する二つの電極間に電圧を印加し、そのときに生じる静電気力を用いた。試作したアクチュエータはレーザー顕微加工法で作製した縦700μm、幅100μm、厚さ50μmの片持梁に膜厚800nmの銅膜をスパッタして電極とし製作した。このマイクロアクチュエータの共振周波数は数10KHzであり、高速応答性を持つ。今年度の成果は以下の学会で発表した。また論文投稿中である。1.三輪昌史,堂岡和親,米山聡,土谷茂樹,越本泰弘,金子礼三,"マイクロ光造形法で作製した3次元微小構造のヤング率の測定第二報",日本実験力学会2003年度年次講演会論文集p.246-249(2003)2.奥野浩,川口博史,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法を用いた静電アクチュエータ",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v)p.295-296(2003)3.堂岡和親,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法で作製した三次元微小構造物のヤング率測定",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v).p.297-298(2003)4.太田有紀,三輪昌史,土谷茂樹,金子礼三,"マイクロ光造形法を用いた三次元微小構造物の作製",日本機械学会2003年度年次大会講演論文集(v)p.299-300(2003)