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微細加工

微細加工とは

微細加工とは、マシニングセンタやレーザー加工機など専用の工作機械や工具などを使って、金属や樹脂の材料に微細な加工を行うことを指します。目では確認できないほど非常に細かな寸法の加工が求められ、加工の精度を高めるための温度・湿度管理や振動対策といった環境の構築も必要です。

微細加工と似たような言葉に精密加工がありますが、精密加工は加工状況が可視化できるのに対し、微細加工は加工の状況が肉眼では確認できません。そのため、精密加工よりも技術者の経験と想像力が重視され、さらに機械の精度・温度管理もより厳しく行わなければいけないという違いがあります。

微細加工で重視するポイント

微細加工を行う上で注意すべきポイントは以下の通りです。

機器別の微細加工

レーザー

レーザー光線を用いて材料を融解または除去する加工法で、目的に応じて曲線切断や穴あけといった自由度の高い微細加工を行えるのが特徴です。微細加工で用いられるレーザー光の種類には主に近紫外線レーザーや遠紫外線、超短波パルスレーザーがあり、出力の大きさやパルス幅が異なります。

なかでも低温で加工できる超短波パルスレーザーは、ほかのレーザー光に比べて熱による損傷が少なく、ガラスなどの加工が難しい材料にも微細加工を行うことが可能です。

切削機械

切削や研削で微細加工を行う場合に用いられる加工機です。切削や研削による微細加工は、一般的に耐久性があって切れ刃の鋭い専用の工具を使用します。立体的な形状を成形できる一方で、加工時に発生したバリや切粉が悪影響を及ぼす可能性があるのが難点。また、薄くて柔らかい材料だと変形しやすいため、加工機の使用方法や材料に対する知識などのノウハウが求められます。

マシニングセンタ

微細加工でよく用いられる加工機の1つで、ATC(自動工具交換装置)を備えているのが特徴です。機器内に複数の工具が格納されており、マシニングセンタ1台でフライス削りや穴あけ、ねじ立てといった加工を行うことができます。

放電加工機

切削や研削による加工だと歪みが発生しやすい材料に対しては、放電加工機を用いて加工を行います。放電加工とは電極と材料の間に放電を起こし、生じる熱で材料を溶かしながら加工する方法です。導電性があれば、超硬合金のような硬い材料でも加工が可能。ただ、放電加工だと放電痕で加工面が荒くなりやすいため、仕上げに研磨が必要になる場合があります。

微細加工が使われる製品

微細加工技術が用いられている製品には、以下のものがあげられます。

レーザー種別・用途に応じた
レーザー加工機3選
半導体・医療機器製造などの
微細加工なら
光響の
超高精密
フェムト秒レーザー
光響の超高精密フェムト秒レーザー
引用元:株式会社光響公式HP
https://www.symphotony.com/
半導体部材の多様化にジャスト対応

UV、グリーン、1μmの3波長を自動切り替え、パルス幅は340fsから10psまで可変。各種材料に合ったレーザー光の選択&適した非熱加工が行えます。

光響の公式HPで
超高精密フェムト秒レーザーの詳細を見る

自動車部品・建設資材などの
切断や穿孔なら
日酸TANAKAの
ファイバーレーザ
切断機【FMRⅢ】
日酸TANAKAのファイバーレーザ切断機【FMRⅢ】
引用元:日酸TANAKA公式HP
https://www.nissantanaka.com/
高水準の出力で作業効率アップ

20KWの高出力で20,000㎜/minを超える高速切断が可能、プラズマを上回る切断速度を実現。40㎜までの厚板切断に対応しています。

日酸TANAKAの公式HPで
ファイバーレーザ切断機
【FMRⅢ】の詳細を見る

看板や家具・インテリアなどの
非金属加工なら
smartDIYsの
CO2レーザー
【HL650R】
smartDIYsのCO2レーザー【HL650R】
引用元:smartDIYs公式HP
https://www.smartdiys.com/
微細処理で広がる創作の幅

木材・アクリルはもちろん、紙、樹脂、革まで幅広い対象物に刻印・切断が可能。つまようじほどの細かな対象物にも微細な処理を施すことができます。

smartDIYsの公式HPで
CO2レーザー【HL650R】の
詳細を見る