磁性流体を利用した研削型超精密研磨法の開発研究

Material type: 文書・図像類

Author: 黒部, 利次ほか

Publisher: 金沢大学工学部

Publication date: 1998-03

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Notes on use

Note (General)：: 情報機器や精密機器に搭載されている硬脆性材料の部品の加工の精度の向上とコストの低減を目指して、磁性流体を利用した研削型超精密研磨法の開発研究を行っている.本研究は,磁性流体に砥粒を懸濁した磁性スラリーを用いることにより,加工液を溜めるための研磨槽や加工物の移し替えを必要としない研削加工型の最終仕上げ...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 磁性流体を利用した研削型超精密研磨法の開発研究
Author/Editor: 黒部, 利次
Kurobe, Toshiji
Author Heading: 黒部, 利次
Kurobe, Toshiji
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学工学部
Publication Date: 1998-03
Publication Date (W3CDTF): 1998-03
Alternative Title: Study on GLP (Grinding-like Polishing) Using Magnetic Fluid
Periodical title: 平成9(1997)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 1997 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 1996-1997
Volume: 1996-1997
Pages: 109p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 研削型超精密研磨
磁性流体
磁性スラリー
硬脆材料
表面粗さ
自由曲面創成
grinding-like polishing
magnetic fluid
magnetic slurry
brittle materials
surface roughness
curved surface
Target Audience: 一般
Note (General): 情報機器や精密機器に搭載されている硬脆性材料の部品の加工の精度の向上とコストの低減を目指して、磁性流体を利用した研削型超精密研磨法の開発研究を行っている.本研究は,磁性流体に砥粒を懸濁した磁性スラリーを用いることにより,加工液を溜めるための研磨槽や加工物の移し替えを必要としない研削加工型の最終仕上げ法の開発を指向している.加工装置は,精密型自動XYステージおよび2軸パルスコントローラを用いて,同時2軸制御型の加工実験装置であり,円盤状ポリシャと加工物ホルダを回転させるための2つの直行した回転軸から構成されている.ポリシャ内部には永久磁石を配置して,磁性スラリーをポリシャ外周表面上に保持できるようになっている.また,加工物側回転軸を固定してあるXYステージを速度制御して精密な送りを行ない得るようになっている.硬脆材料であるガラス,シリコンウエハを加工物とし,本研磨法の基本的特性を調べるために,研磨能率と仕上げ精度について研磨回数,クリアランス,磁場強度と磁場勾配の影響を検討した.また,送り速度を制御して加工物を送りながら研磨することによって面創成研磨の加工性能を検討した.さらに本研磨法による鏡面創成への適用について検討した.その結果,水ベース磁性流体とケロシンベース磁性流体では,加工量の大きさがことなること,研磨能率は加工点付近の磁場強度と磁場勾配を変えることによって制御し得ること,また,表面粗さは,使用する砥粒径に強く依存することも明らかとなった.本研磨法を平面創成に適用した実験的検討の結果,加工物の回転中心からの距離に応じて送り速度を制御して研磨を行うことによって精密な平面創成ができること,さらに,磁性スラリーとして粒径の大きい砥粒による研磨の後,小さい粒径の砥粒によって研磨を繰り返すことによって,粗面を高能率で鏡面に仕上げることができることを示した.
A new type of field-assisted fine polishing method for brittle materials has been proposed, which is developed for applying to the polishing on NC grinding machine without the vessel for polishing compound. In this method, the non -contact type polishing is realized with fluid grinding wheel which is covered with thick magnetic fluid film holding the abrasive grain. In this research, the surface polishing experiments are conducted on silicon wafers and polishing characteristics are examined. The following results are obtained : (1) When the clearance between the polisher and the work surface exceeds the definite value, the polishing rate decreases extremely. (2) The use of water based magnetic fluid yields lower polishing rate but smoother surface in comparison with kerosene based magnetic fluid. (3) The surface roughness of polished surface basically depends on grain size and the roughness of the order of nanometers is obtained with fine abrasive grains. (4) The developed polishing method is capable of polishing of plane and curved surfaces. (5) The lapped rough surface can be mirror-finished efficiently by succesive polishing with fine abrasive grains after polishing with coarse grains.
研究課題/領域番号:08650130, 研究期間(年度):1996-1997
出典：「磁性流体を利用した研削型超精密研磨法の開発研究」研究成果報告書　課題番号08650130(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00049341
Access Restrictions: 限定公開
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650130/
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA