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製品・技術

加工事例:精密部品(アイテム)特集

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 / 2023年11月30日 /  先端技術

東レ・プレシジョンの微細加工技術を使った精密部品(アイテム)特集[高精度・高品位に仕上げる精密微細加工の事例紹介]

  • 微細孔加工
  • 金属3Dプリンター造形
  • ビーム加工

微細孔加工の精密部品(アイテム)事例
(高アスペクト比ノズル、素材削り出しの薄肉ノズル、狭ピッチ微多孔プレート)

Φ1ミクロン以下のナノオーダーが可能

超微細孔加工技術は、半導体や理化学機器分野、光通信分野等、幅広い分野の装置のキーデバイスに用いられています。

当社はドリルやプレスでは困難な難削材を得意とする放電加工や、FIB 加工によるナノオーダーの孔加工、高速加工が可能なレーザー加工など、数多くの加工技術を取り揃え、お客様の要望に最適な加工を提案します。

高アスペクト比ノズル

小孔径がφ0.1mm、φ0.15mmと小径でありながらアスペクト比100倍(φ0.1mm-深さ10mm、φ0.15-深さ15mmの高精度・高品位の深孔加工が可能。加えてノズル先端部の肉厚0.02mmで成形可能です。

東レ・プレシジョンは、紡糸用口金の技術と経験を結集して高度な各種ノズルの設計・製作しています。

  • 高アスペクト比ノズル1拡大する
    アスペクト比
    :100倍
    孔径
    :φ0.1mm
    長さ
    :10mm
    材質
    :SUS630
  • 高アスペクト比ノズル2拡大する
    アスペクト比
    :100倍
    孔径
    :φ0.15mm
    長さ
    :15mm
    材質
    :SUS630

素材削り出しの薄肉ノズル

先端部 肉厚
:0.02mm
材質
:SUS、Cu、他
外径
:φ0.14mm~
内径
:φ0.1mm~
長さ
:1mm~
素材削り出しの薄肉ノズル1拡大する
素材削り出しの薄肉ノズル2拡大する

※材質を含め詳細スペック(外径、内径、長さ)はご相談ください

狭ピッチ微多孔プレート

当社が保有しているレーザー加工機は高速加工を得意とするロングパルスYAGレーザーと高精度・高品位を得意とする超短パルスレーザーであり、各々の特長を活かした微多孔板を紹介します。

■特長
最大ワークサイズ
:□ 500mm
最大加工厚み
:t1mm
加工孔サイズ
:φ10μm~
位置決め精度
:±5μm以内
材質
:金属、セラミック等
加工孔精度
:±10%以下
  • セラミック加工(板厚:t200µm)

    拡大する

    出口側(SEM像)
    30µm角穴、孔間ピッチ40µm

  • セラミック加工(板厚:t200µm)

    拡大する

    出口側(SEM像)
    孔径Φ 50µm 、孔間ピッチ60µm

  • 高開口率30%

    高開口率30%拡大する

    (Ti t100μm、φ30μm

  • Φ30μm加工

    Φ30μm加工拡大する

    (Alt300μm)

  • Φ50μm 加工

    Φ50μm加工拡大する

    (Tit500μm)

細胞分離フィルター

■応用例
  • 整流用フィルタ(気体、液体等)
  • 分級・分離フィルタ
  • 血液分離フィルタ
  • 多孔支持体
  • 次世代エネルギー向け部材(セパレータ等)

精密微細加工事例集 [28ページ]のダウンロード

金属3Dプリンター造形の精密部品(アイテム)事例
(複雑構造の造形、超深度のコリメータ、多孔質体造形)

東レ・プレシジョンの金属3Dプリンター受託造形は、充実した材料のラインナップと大型造形対応可能です。業務提携先と合わせて全16種類の材料を揃えており、造形エリア最大φ1,320mmまでの大型造形も対応いたします。

超深度のコリメーター

金属3Dプリンタなら自由にコリメータ形状を設計可能です。センサの形状に合わせたカスタマイズ対応が容易で、多孔形状は丸・四角形・六角形など任意形状を実現可能です。

  • コリメータ1拡大する

    コリメータ
    トポロジ最適化で軽量化した
    構造を具現化可能

  • コリメータ2拡大する

    コリメータ
    異形孔・高アスペクト比
    孔・曲がり孔など

コーデットマスク

東レ・プレシジョン独自の製造方法でブリッジレスのマスクを実現します。
パターン形状は丸、四角形、六角形などあらゆる形状に対応できます。
放射線遮蔽性能に優れる純タングステンで1個から試作可能です。

  • 拡大する
  • 拡大する
  • コーデッドマスク
    セル短辺長さ:1.2mm
    厚み:1.0mm
    支持体(樹脂)を用いる為、ブリッジ不要

複雑構造(ラティス構造・ジャイロイド構造)の造形例

  • ラティス構造の造形例1拡大する

    ラティス構造の
    造形例

  • ラティス構造の造形例2拡大する

    ラティス構造の
    造形例

  • ジャイロイド構造の造形例拡大する

    ジャイロイド構造の
    造形例

ラティス構造はある程度の強度を保ちつつ軽量化を図る際に用います。中抜き造形などに用いられます。ジャイロイド構造は、三次元に連結した周期的なパターンが無限に続いていく三重周期極小曲面の一種です。

ラティス構造・ジャイロイド構造は両者ともに複雑に入り組んだ構造のため、金属3Dプリンタならではの構造であり、軽量化や熱交換のために表面積を稼ぐためなどに使用されます。

ラティス構造の方が先行していましたが、近年ジャイロイド構造にも注目が集まっています。ジャイロイド構造は曲面で構成されることもあり、ラティス構造よりも応力が分散する等の利点があります。

各種材料の造形事例

金属3Dプリンターにより、各種素材の造形・加工を行った具体的な事例をご紹介いたします。この他にも各種造形について柔軟にご対応可能ですので、お気軽にお問い合わせください。

  • タングステン拡大する

    タングステン

  • タンタル拡大する

    タンタル

  • モリブデン拡大する

    モリブデン

多孔質体造形

造形条件次第で気孔率を制御された多孔質体造形が可能です。密度をコントロールして液体が通る多孔質体も製造できます。

■設備情報

レーザーパウダーベット方式(粉末床溶融結合方式)略称 L-PBF
金属パウダーを敷き詰めたベッドにレーザーを照射し、溶融・積層する方式。
比較的小型・複雑な形状で高精度造形に向いている。

レーザーデポジション方式(指向性エネルギー堆積方式)略称 DED
レーザーを噴射した金属パウダーに照射し、溶融・積層する方式。
大型造形、既存製品への部分造形や補修などに向いている。

  • 設備1・L-PBF拡大する

    ■方式:L-PBF

    ■造形エリア
    □250mm
    高さ300mm

  • 設備2・L-PBF拡大する

    ■方式:L-PBF

    ■造形エリア
    Φ100mm
    高さ100mm

  • 設備3・DED拡大する

    ■方式:DED

    ■造形エリア
    Φ1,320mm
    高さ1,150mm

精密微細加工事例集 [28ページ]のダウンロード

ビーム加工の精密部品(アイテム)事例
(微細溝加工、透明体への加工、微細な異物サンプル)

高密度・高い位置決め精度を保ち、高速加工が可能な当社独自開発の加工

超短波パルスレーザー加工で透明体(ガラス、フイルム)に高精度・高品位な精密微細加工を実現。
数ミクロンからナノオーダーの加工を高精度・高品位に提供いたします。

透明体(フィルム)への超短パルスレーザーの高精度・高品位加工

抵抗膜方式タッチパネル試作用途や静電容量式タッチパネル試作用途に。精密電子部品に使用される透明電動膜の除去加工・パターニング加工を承ります。マスクレス加工で任意のサイズ・パターン付与が可能。また、金属コーティング(蒸着膜)のパターニング加工が可能です。

  • 透明電動膜(IOT膜)の除去加工

    透明電動膜(IOT膜)の除去加工
    (下地材料:PET) L/S加工(線幅 20μm)

  • レーザ顕微鏡プロファイル

    レーザ顕微鏡プロファイル
    L/S加工(線幅50μm)

透明体(ガラス)への超短パルスレーザーの高精度・高品位加工

超短パルスレーザー加工でガラス材料に微細構造を実現します。マスクレス加工で少量・多品種の試作に最適。孔加工・溝加工等、様々なご要望にお応えします。

  • エンボス加工

    エンボス加工
    (島高さ:85μm、
    文字幅:300μm)

  • 溝加工

    溝加工
    (溝深さ:100μm、
    溝幅:200μm)

  • ディンプル加工

    ディンプル加工
    (φ25μm、
    深さ30μm)

μmオーダーで超微細な異物サンプル

東レ・プレシジョンの微細加工技術で、μmオーダーの異物サンプルを、ご希望の形状・大きさで製作します。医薬品や食品の異物混入検査用の校正用微小異物サンプルや、高精度・高品質・利便性に優れたサンプルをご提供します。

  • 異物サンプル例
    (SEM像)

    拡大する

    材質:SUS304
    直径:φ30μm
    板厚:20μm

  • 形状事例(正方)

    拡大する

    サンプルサイズ:15μm

  • 形状事例(星形)

    拡大する

    サンプルサイズ:15μm

寸法精度: ±1μm以下の精度保証が可能です(※ 注:サンプルサイズΦ50µm以下)

超微細スタンパー

  • 超微細スタンパー1拡大する
  • 超微細スタンパー2拡大する
■設備情報
  • ビーム加工設備1拡大する
    最大ワークサイズ □500mm
    加工孔サイズ φ10μm~
    孔径精度 ±10%以下
    孔真円度 0.85以上
    (MAX実績0.95以上)
  • ビーム加工設備2拡大する
    最大ワークサイズ 50✕50✕10mm(X✕Y✕Z)
    最小加工サイズ
    (目安)
    溝幅:100nm(~L/D=5)
    穴径:φ100nm(~L/D=5)
    最小加工板厚 500nm
    最小加工孔径 φ0.5μm

精密微細加工事例集 [28ページ]のダウンロード

その他の精密部品(アイテム)事例

分光器用スリット鏡…直線加工

スリット鏡は、彩層の磁場測定に必要となる紫外線の偏光を計測するための光学部品の1つです。

この部品の特長は、微小なスリット幅であることに加えて、断面形状がストレートではなく傾斜のついたスリットであること、光学面が超鏡面(表面粗さRa0.001µm)に仕上げていることが挙げられます。また、エッジも高品質に仕上げることにより性能を実現しています。

スリット鏡拡大する → スリット部拡大1拡大する → スリット部拡大2拡大する

分光器用スリット鏡…曲線加工

拡大する
材質
:モリブデン(Mo)
板厚
:0.05mm
スリット幅
:0.02mm
最小孔径
:φ0.1μm
最小スリット幅
:0.1μm
最小板厚
:0.5μm

丸孔加工

ナノオーダーの孔から、ミクロの製品を高精度に加工します。

  • Φ0.5μm多孔加工(SUS t2μm)

    Φ0.5μm多孔加工(SUS t2μm)

  • Φ5μm加工(SUS t5μm)

    Φ5μm加工(SUS t5μm)

精密微細加工事例集 [28ページ]

  • ◎数多くの加工技術でお客様の要望に対応
  • ◎アスペクト比100倍の深孔加工や素材削り出しの薄肉ノズル、
    孔内壁面や孔エッジの仕上がりにこだわったインクジェットノズル
  • ◎微細造形~大型造形、汎用金属~レアメタルまで対応可能な
    金属3Dプリンター造形
  • ◎ガラスやフィルムといった透明で脆い基材への微細加工 など

こんな時にご相談ください

高精度・高品位に仕上げる精密微細加工についてお気軽にお問い合わせください。
ご希望される寸法サイズ、公差、形状、品質条件や、ご検討されている背景もお知らせいただけるとスムーズなご回答が可能です。

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