微細打抜パンチ観察プレスシステムを用いたパンチ損傷の分析

摘要

近年の省エネ·省資源型の機器類を構成する部品群に対しては非常に小さく、かつ高精度な加工が要求される。そのため光技術を用いたリソグラフィ等の加工も多く使われるが、耐熱·耐薬品等の使用環境上の都合から金属材料の利用やコストダウンのためのニーズもあり、プレス加工の適用などの開発が進められている。微細な金属プレス加工を利用し、MEMS（Micro-Electro Mechanical System）部品製造等への応用が期待される。このほか、自動車用の燃料液体のハンドリングとしてのオリフィスプレート等も使用液量の削減を目的として孔寸法の微細化や、孔形状の高精度化を求められつつプレス加工による微細化がすすめられている。一方代表寸法として0.1 mm（100μm）クラス以下の微細形状加工を実施する場合には工具への負荷が高くその寿命が課題となっている。特に、MEMSやオリフィスプレートでは、構造の必要とされる強度を理由として、板厚も厚く工具の強度とかかる応力が近い状況となり、わずかな工具ダメージも寿命の原因となる可能性がある。しかしながら、このような微細加工時のパンチ工具のダメージについてはあまり研究が進められていない。そこで、我々は微細プレス加工の工具のダメージを観察する機構を持たせた金型を開発し、評価を進めてきた。この観察システムを使い、直径0.15mm （150μm）の打ち抜きパンチについて、斜め打ち抜き加工でのパンチ表面の変化について検討したので報告する。