磁気粘性流体を利用した毛細管内面研磨技術の開発研究-第2報：加工部の磁場が加工特性に及ぼす影響

摘要

毛細管（内径300 μm 以下）は，医療分野において注射針等の高清浄度流体輸送用管に，化学分析分野では毛細管現象を利用した薬液の吸着や保持およびピンポイント塗布に，バイオテクノロジー分野では毛細管内部で対流が起こり難いことを利用してDNA シーケンサー等に幅広く用いられている．これら毛細管の内面には，物質滞留防止や流動抵抗を低減するために平滑化が求められるが，既存技術では内径300 μm 以下の精密仕上げに至っていない．このような現状を受け，磁気を利用した毛細管内面研磨に関する研究が行われているが，粒子状の磁性砥粒の毛細管内への供給方法や管内における砥粒挙動の制御など，将来的に多くの問題を抱えるのは必至である．筆者らは，磁気粘性流体(Magneto-rheological Fluid: MRF)ベーススラリーを開発し，基本的な加工性能の解明を行うとともに，このスラリーの毛細管内面研磨への適用について検討してきた．毛細管軸方向のスラリー振動を主体的に研磨に利用する加工方式（磁極振動方式）を提案し，毛細管内面研磨の可能性を確認したところである．しかし，この方式では高い加工速度が得難いため平滑化速度は低く，最終的な仕上げ面粗さも1 μmRz 程度に留まっていた．本報では，毛細管内面研磨の平滑化速度の向上および仕上げ面粗さの改善を目的に，加工作用を大きく左右する因子である加工部の磁場が加工特性に及ぼす影響の解明を行った．