両面研磨加工における加工物‐定盤間への研磨液浸入現象の解明と効果的な供給技術開発

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加工物の上下両面を同時に研磨する両面研磨加工では，近年のDXの推進や省エネルギパワーデバイスの普及を受け，製造コスト削減をはじめとする性能向上が強く望まれている．しかし，その加工プロセスに関する理解はほとんど進んでおらず，革新的技術を着想できる状況にない．このため本研究では，両面研磨加工における重要な要素である加工物‐定盤間への研磨液浸入現象の解明に取組み，性能を向上させる技術を開発することを目的とする．令和4年度は加工物の平坦度向上を目的とする両面ラッピングを対象に，加工物上面と上定盤の境界への研磨液の浸入現象の解明に取組んだ．最初に加工物上面と鋳鉄製の上定盤の境界への研磨液の浸入現象を可視化できる実験装置を作成した．本装置を活用した観察により，境界面には供給孔からの直接供給だけでなく，加工物を保持するキャリア上に存在する研磨液が境界に乗り上がりことで浸入することも確認した．その後に，研磨液の浸入経路を限定した研磨実験を行い，上記の観察結果からも示唆されたように，供給孔からの直接供給とキャリアからの乗り上がりの両供給経路ともに研磨特性に影響することを明らかにした．さらに，定盤に形成される放射状や同心円状の溝パターンが研磨液の浸入に及ぼす影響についても検討を行った．これらの研究成果から，研磨液を効率的に加工面に供給する新技術の着想にも至っており，今後検証実験を実施していく予定である．