− 24 −塑性加工塑性加工AF-2017023一般研究開発助成AF-2017024一般研究開発助成塑性加工，金型コーティング，剥離，寿命評価yonezu@mech.chuo-u.ac.jp圧延加工，テクスチャリング，機能性表面圧延ロール，テクスチャリング用レリーフ，三次元フォトリソグラフィmnr-sasaki@toyota-ti.ac.jp中央大学 理工学部精密機械工学科 教授豊田工業大学 大学院工学研究科 教授米津 明生佐々木 実繰返しパルスレーザー照射法を用いた 圧延ロール面への表面色調均一化パターンのフォトリソグラフィ微細加工高温環境下における金型用硬質膜の密着耐久性評価本研究では，レーザー衝撃試験（Laser Shock Adhesion Test : LaSAT）を援用して金型用硬質コーティング膜の密着強度および密着耐久性を非接触で定量的に評価した．はじめに，LaSATを改良することで繰返し引張応力を付与できる試験環境を構築した．また，剥離の判定及び剥離タイミングの同定には膜表面の面外変位波形の相関係数を用いる手法を採用し，有限差分時間法（FDTD法）による波動伝播シミュレーションから界面に付与される引張応力を算出した．最後に，密着耐久性評価を行うために繰返しレーザー照射試験を実施し，レーザーエネルギーを変化させながら各点で繰返し照射回数と密着強度の関係を調べた．以上の試験結果より，鉄鋼基材上に製膜された無電解Ni-Pめっき膜の密着強度の定量評価を実現し，さらにはその疲労強度特性を評価できた．このような界面材料に繰返し負荷を加えると，均質なバルク材料の疲労強度特性と同様の傾向を示すことが分かった．微細パターンの潜像までを用意したレジスト膜を貼り付ける新しいフォトリソグラフィ技術により，圧延ローラ円筒面にリング状パターンのアレイを微細加工した．機械加工により製作した部品への，フォトリソグラフィ微細加工の融合となっている．パターン形状は比較的複雑なリングである．得られた圧延ロールによってアルミ板にリング形状を転写できた．圧延に関しては簡易な2段式圧延機を利用したに留まるが，目視認識できない微細な900 dpiのピッチで用意されたリング形状アレイを転写できた．パターンの微細化と形状自由度のどちらにも，フォトリソグラフィ側は余裕がある．幅2μmまでのパターン転写を確認した．この値はマスクを近接させて行う露光では，実際的に限界に近い値である．ロール面までの微細パターン転写は狙い通り十分に得ることができた．今後は更に，エッチング加工技術が伴えば，更なる微細化や深い形状を実現できると考えられる．
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