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微細加工とは

微細加工ドットコムの微細穴加工技術

  • 微細加工機「アンドロイド」
  • 微細加工を行う微細加工機
    碌々産業「アンドロイド」

微細加工とは、金属・樹脂・マシナブルセラミックスなどに対して、マシニングセンタや放電加工機などを用いて非常に細かい加工を行う事の総称です。微細加工の他に精密加工という言葉もあり、その細かさや精度に明確な基準はありませんが、一般的には微細加工の方が精密加工より加工としては細かくなる傾向にあり、おおよそ100μm未満からが微細加工の領域と呼ばれています。この加工ができる機械は微細加工機と呼ばれ、マシニングセンタの中では一部の機械に限られます。

微細穴加工とは

  • 微細穴加工を行ったワーク
  • 微細穴加工を行ったワーク

微細穴加工とは、100μm未満の穴を開ける加工のことです。半導体・電子部品業界はもちろん、医療機器などの分野でも微細穴加工が要求されますが、一般的には数百から数千の穴を加工することが求められます。さらにそれらを1つのミスもなく安定的に加工することが求められるので、高精度な加工ができる微細加工機と共に回転速度・温度などの加工条件に加え、基準穴と加工面を同一にするなど設計段階からの品質の作りこみが必要です。

微細溝加工とは

  • 微細溝加工を行ったワーク
  • 微細溝加工を行ったワーク

微細溝加工とは、100μm未満の幅の溝を加工することです。微細溝加工によって製作されるものはバイオチップに代表されるようなマイクロ流路、さらには微細な装置での放熱フィンなどに応用されます。微細溝加工は通常の溝加工とは違い、立ち壁(溝と溝の間の壁)の強度と垂直度を確保することが難しいため、微細加工機と加工条件の絞込みと共に、設計段階から強度・精度を確保するための対策を織り込んでおく必要があります。

微細加工における高精度な製品を作るポイント

微細加工は一般的な切削加工に比較すると、非常に細かい切削を行うことから精度を保つために様々な対策を行うことが必要です。その精度を保つための対策は、設備や工具などにおいて対策を行う必要があります。

  • 精度の高い微細加工ができる加工機を選ぶ
  • 精度の高い微細加工ができる加工機を選ぶ

    微細加工を行う際にまず最初に考慮すべきことは加工する機械です。100μm以下の微細穴や微細溝を加工するためには通常のマシニングセンタでは精度よく加工を行うことはできません。微細加工機の代表機種としては、碌々産業製の「アンドロイド」もしくは「メガ」があります。

  • 加工・測定は一定の温度環境下で行う
  • 加工・測定は一定の温度環境下で行う

    樹脂や金属は温度変化によって収縮します。従って加工時に一定の温度環境下で行なわないと、その日・時間の温度変化により加工寸法・精度が出なくなります。この温度変化を回避する為には、切削条件やクーラントの管理はもちろん、微細加工機を恒温室に設置しなければなりません。

  • 機械の振動対策を行なう
  • 機械の振動対策を行なう

    微細加工を行う機器は非常に精度の高い加工を行うため、周辺からの微小な振動でも加工精度に影響が出ます。従って微細加工機を設置する場所には振動対策を行うことが必要です。対策としては、設置場所を1m程度掘りこんで基礎を作り、周辺からの振動による影響を最小限にします。

  • 精度の高い測定機器を使用する
  • 精度の高い測定機器を使用する

    寸法精度が求められる製品の品質を担保するためには、様々な測定機器が必要となりますが、特に微細加工においてはノギスやマイクロメーターなどは使用できない為、高性能なCNC画像測定器などの測定機器が必要となります。微細加工を行った製品はこうした設備があって初めて品質が担保されます。

  • 精度が出やすい材質を選択し、管理する
  • 精度が出やすい材質を選択し、管理する

    高精度な加工が必要な微細加工においては、どのような材質を選択するかも重要なポイントです。切削性やバリが出るか否かと共に、特に樹脂については吸湿によって寸法変位を起こしてしまうので、シビアな条件のものは加工前あるいは検査直前までデシケーターにて保管します。