JPH07246668A - マイクロ・マシン用要素部材の製造方法 - Google Patents
マイクロ・マシン用要素部材の製造方法Info
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- JPH07246668A JPH07246668A JP4209194A JP4209194A JPH07246668A JP H07246668 A JPH07246668 A JP H07246668A JP 4209194 A JP4209194 A JP 4209194A JP 4209194 A JP4209194 A JP 4209194A JP H07246668 A JPH07246668 A JP H07246668A
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- Extrusion Of Metal (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ・マシン用要素部材を経済的に安価
に且つ大量に供給することのできる製造方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 マイクロ・マシン用要素部材の断面形状を相
似的に拡大した大型素材１０を成形し、この大型素材１
０の断面の溝部、開口部及び中空部に充填材１１を挿入
し、その外周を被覆材１２で覆った後、所定寸法まで押
し出し、引抜き、線引き加工すると共に、必要に応じて
捻じり加工を施した後、被覆材１２及び充填材１１を除
去し、更に硬質微粒子を含む流体内に通過させるもので
ある。
に且つ大量に供給することのできる製造方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 マイクロ・マシン用要素部材の断面形状を相
似的に拡大した大型素材１０を成形し、この大型素材１
０の断面の溝部、開口部及び中空部に充填材１１を挿入
し、その外周を被覆材１２で覆った後、所定寸法まで押
し出し、引抜き、線引き加工すると共に、必要に応じて
捻じり加工を施した後、被覆材１２及び充填材１１を除
去し、更に硬質微粒子を含む流体内に通過させるもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ・マシン用要
素部材の製造方法に関する。詳しくは、マイクロ・エア
・タービンのロータに適用される仕上加工法の改良に関
し、その他のマイクロ歯車ポンプ用ギヤ、マイクロ・う
ず巻ポンプ用羽根車（インペラー）にも適用されるもの
である。
素部材の製造方法に関する。詳しくは、マイクロ・エア
・タービンのロータに適用される仕上加工法の改良に関
し、その他のマイクロ歯車ポンプ用ギヤ、マイクロ・う
ず巻ポンプ用羽根車（インペラー）にも適用されるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ミリ或いはミクロンオーダーのマイクロ
マシンは、医療、エレクトロニクス、バイオ、生産プロ
セス等の分野で革新的な進展が期待されている。その実
現の為には、マイクロマシンのコンポーネント（要素）
用部材を画期的な工法・プロセスにより、経済的に安価
大量に提供することが重要である。その一例として、図
２にマイクロ・エア・タービンを示す（T.Masaki,et a
l,IEEE MEMS '91(1991)）。
マシンは、医療、エレクトロニクス、バイオ、生産プロ
セス等の分野で革新的な進展が期待されている。その実
現の為には、マイクロマシンのコンポーネント（要素）
用部材を画期的な工法・プロセスにより、経済的に安価
大量に提供することが重要である。その一例として、図
２にマイクロ・エア・タービンを示す（T.Masaki,et a
l,IEEE MEMS '91(1991)）。
【０００３】同図に示すように、ステータ４内にタービ
ン・ロータ１が収納されると共に両端のシャフト２を介
してそれぞれ軸受３により回転自在に支持されている。
タービン・ロータ１の直径は９５０μｍ、ステータ４の
外径は２．２ｍｍである。タービン・ロータ１の外周面
には傾斜溝８が形成され、また、一方の軸受３にはステ
ータ４内に高圧空気７を導入するための空気導入孔６が
穿設されると共に他方の軸受３には高圧空気を排出する
ための空気排出孔５が穿設されている。
ン・ロータ１が収納されると共に両端のシャフト２を介
してそれぞれ軸受３により回転自在に支持されている。
タービン・ロータ１の直径は９５０μｍ、ステータ４の
外径は２．２ｍｍである。タービン・ロータ１の外周面
には傾斜溝８が形成され、また、一方の軸受３にはステ
ータ４内に高圧空気７を導入するための空気導入孔６が
穿設されると共に他方の軸受３には高圧空気を排出する
ための空気排出孔５が穿設されている。
【０００４】従って、矢印で示すように、高圧空気７が
一方の軸受３に設けられた空気導入孔６からステータ４
内に導入され、タービン・ロータ１の表面に設けられた
傾斜溝８に沿って流通し、他方の軸受３に設けられた空
気排出孔５へ出る際に、傾斜溝８に反力が作用し、これ
によりタービン・ロータ１が回転することになる。つま
り、高圧空気７の運動エネルギーがタービン・ロータ１
の回転エネルギーに変換されるのである。
一方の軸受３に設けられた空気導入孔６からステータ４
内に導入され、タービン・ロータ１の表面に設けられた
傾斜溝８に沿って流通し、他方の軸受３に設けられた空
気排出孔５へ出る際に、傾斜溝８に反力が作用し、これ
によりタービン・ロータ１が回転することになる。つま
り、高圧空気７の運動エネルギーがタービン・ロータ１
の回転エネルギーに変換されるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したタービン・ロ
ータを製造する方法を本発明者は既に提案している（特
願平５−２９１６５３号）。この方法によると、タービ
ン・ロータは次のように製造される。
ータを製造する方法を本発明者は既に提案している（特
願平５−２９１６５３号）。この方法によると、タービ
ン・ロータは次のように製造される。
【０００６】先ず、図４に示すように、最終部品である
タービンロータの縦断面形状と相似形に拡大された大型
素材１１を切削加工等により製作し、溝部に相当する部
分には、例えば、銅、軟鋼、Ａl合金等の充填材１２を
充填し、更に、これらを被覆材１３に当接・挿入して大
型部材１０とする。次いで、図５に示すように、この大
型部材１０を高周波加熱コイル２０により加熱し、熱間
で押出ダイス１４を通過させて直径の縮小した大型部材
１５とする。このような操作を順次繰り返して、図６に
示す線材１０nを得る。
タービンロータの縦断面形状と相似形に拡大された大型
素材１１を切削加工等により製作し、溝部に相当する部
分には、例えば、銅、軟鋼、Ａl合金等の充填材１２を
充填し、更に、これらを被覆材１３に当接・挿入して大
型部材１０とする。次いで、図５に示すように、この大
型部材１０を高周波加熱コイル２０により加熱し、熱間
で押出ダイス１４を通過させて直径の縮小した大型部材
１５とする。このような操作を順次繰り返して、図６に
示す線材１０nを得る。
【０００７】更に、図６に示すように、最終線引き工程
において、線材１０nを線引ダイス１６から冷間で引出
すようにピンチロール２１で引っ張り、巻取リール１８
に巻き取りながら、巻取リール１８の旋回中心機構１９
を捻転させる。これにより、巻取リール１８には、所定
角度だけ捻じり加工を施した線材１０n+1がコイル１７
として巻き取られる。その後、化学的或いは物理的エッ
チングを施し、被覆材１３、充填材１２を除去する。
において、線材１０nを線引ダイス１６から冷間で引出
すようにピンチロール２１で引っ張り、巻取リール１８
に巻き取りながら、巻取リール１８の旋回中心機構１９
を捻転させる。これにより、巻取リール１８には、所定
角度だけ捻じり加工を施した線材１０n+1がコイル１７
として巻き取られる。その後、化学的或いは物理的エッ
チングを施し、被覆材１３、充填材１２を除去する。
【０００８】上述した製造方法では、マイクロ・マシン
用要素部材を、大量に歩留良く安価に製造することがで
きる利点を有するものの、次のような課題があった。 線引き加工後、捻じり加工を施し、被覆材１３、充填
材１２を化学的或いは物理的エッチングを施して除去し
た後においても、図３に示すように、線引き加工時に形
成された変形バリ２０が残存する。 変形バリ２０の除去法として、エッチング液浸漬又は
マイクロ・ブラスティング等の手段を用いることを本発
明者は既に提案したが、線引き工程から仕上工程までが
連続工程でなかったため、生産性が低かった。
用要素部材を、大量に歩留良く安価に製造することがで
きる利点を有するものの、次のような課題があった。 線引き加工後、捻じり加工を施し、被覆材１３、充填
材１２を化学的或いは物理的エッチングを施して除去し
た後においても、図３に示すように、線引き加工時に形
成された変形バリ２０が残存する。 変形バリ２０の除去法として、エッチング液浸漬又は
マイクロ・ブラスティング等の手段を用いることを本発
明者は既に提案したが、線引き工程から仕上工程までが
連続工程でなかったため、生産性が低かった。
【０００９】即ち、図６に示すように、線引きダイス１
６を経由した線材１０n+1は、線引きロール２１と線材
円周方向に旋回する巻取リール１８との間で捻じり加工
され、この状態では被覆材１３及び充填材１２は残る。
この為、一旦、巻き取ったコイル１７を再び巻き出し
て、被覆材１３及び充填材１２を除去し、再度、コイル
１７として巻き取り、続いて、バリ除去工程で巻き出し
／巻き取りを行うことになる。このように線引き工程か
ら仕上工程までが連続工程でなく、一貫生産できなかっ
たため、生産性が低かったのである。
６を経由した線材１０n+1は、線引きロール２１と線材
円周方向に旋回する巻取リール１８との間で捻じり加工
され、この状態では被覆材１３及び充填材１２は残る。
この為、一旦、巻き取ったコイル１７を再び巻き出し
て、被覆材１３及び充填材１２を除去し、再度、コイル
１７として巻き取り、続いて、バリ除去工程で巻き出し
／巻き取りを行うことになる。このように線引き工程か
ら仕上工程までが連続工程でなく、一貫生産できなかっ
たため、生産性が低かったのである。
【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、マイクロ・マシン用要素部材を高い生産性
をもって、経済的に安価に且つ大量に供給することので
き、且つ、変形バリを確実に除去できる製造方法を提供
することを目的とする。
ものであり、マイクロ・マシン用要素部材を高い生産性
をもって、経済的に安価に且つ大量に供給することので
き、且つ、変形バリを確実に除去できる製造方法を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は回転軸に直交ないずれの断面に於いても、
その形状が合同であるマイクロ・マシン用要素部材の製
造方法として、上記形状を相似的に拡大した大型素材を
成形し、この大型素材の断面の溝部、開口部及び中空部
に充填材を挿入し、その外周を被覆材で覆った後、所定
寸法まで押し出し、引抜き又は線引き加工すると共に、
必要に応じて捻じり加工を施した後、前記被覆材及び充
填材を除去し、更に、硬質微粒子を含む流体内に通過さ
せることを特徴とする。ここで、前記流体として高速気
体流体、粘弾性流体を用い、前記硬質微粒子として、Ａ
l2Ｏ3又はＳiＣ微粒、ＳiＣ又はＳi3Ｎ4を用いることが
できる。
発明の構成は回転軸に直交ないずれの断面に於いても、
その形状が合同であるマイクロ・マシン用要素部材の製
造方法として、上記形状を相似的に拡大した大型素材を
成形し、この大型素材の断面の溝部、開口部及び中空部
に充填材を挿入し、その外周を被覆材で覆った後、所定
寸法まで押し出し、引抜き又は線引き加工すると共に、
必要に応じて捻じり加工を施した後、前記被覆材及び充
填材を除去し、更に、硬質微粒子を含む流体内に通過さ
せることを特徴とする。ここで、前記流体として高速気
体流体、粘弾性流体を用い、前記硬質微粒子として、Ａ
l2Ｏ3又はＳiＣ微粒、ＳiＣ又はＳi3Ｎ4を用いることが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明について、図面を参照して詳細
に説明する。本発明の一実施例を図１に示す。同図に示
すように、線引工程→被覆材・重点材除去工程→捩り工
程→バリ除去工程→巻取工程を連続的に経由する一貫工
程で製造するのである。但し、線引工程の前処理とし
て、図４〜図６に示す工程を経て線材１０nを得るの
で、その工程について説明する。
に説明する。本発明の一実施例を図１に示す。同図に示
すように、線引工程→被覆材・重点材除去工程→捩り工
程→バリ除去工程→巻取工程を連続的に経由する一貫工
程で製造するのである。但し、線引工程の前処理とし
て、図４〜図６に示す工程を経て線材１０nを得るの
で、その工程について説明する。
【００１３】先ず、図４に示すように、直径５０ｍｍ、
長さ１５００ｍｍの６−４黄銅棒（６０％Ｃu−４０％
Ｚn）１１の外周８箇所均等に直径１１．５ｍｍの半月
溝を加工し、この溝に半月状断面のＡl合金製部材（Ｊ
ＩＳＨ４０４０，Ａ５０８３Ｗ，Ａl−４％Ｍg合金）１
２を接着剤で仮着けし、内径５０．２ｍｍ、外径５２．
５ｍｍ、長さ１６００ｍｍの被覆材（Ａ５０８３製）１
３内に挿入して大型部材１０とする。また、被覆材１３
の両端約５０ｍｍを絞り、内部の黄銅棒１１が移動、飛
び出さないようにした。
長さ１５００ｍｍの６−４黄銅棒（６０％Ｃu−４０％
Ｚn）１１の外周８箇所均等に直径１１．５ｍｍの半月
溝を加工し、この溝に半月状断面のＡl合金製部材（Ｊ
ＩＳＨ４０４０，Ａ５０８３Ｗ，Ａl−４％Ｍg合金）１
２を接着剤で仮着けし、内径５０．２ｍｍ、外径５２．
５ｍｍ、長さ１６００ｍｍの被覆材（Ａ５０８３製）１
３内に挿入して大型部材１０とする。また、被覆材１３
の両端約５０ｍｍを絞り、内部の黄銅棒１１が移動、飛
び出さないようにした。
【００１４】次に、不活性ガス加熱炉中で約３８０℃に
加熱保持した後、図５に示すように、上記大型部材１０
を押出ダイス１４に通過させて、直径の縮小した大型部
材１５とする。このような操作を繰り返して、外形１．
３ｍｍ（被覆材を含む外形）の線材１０nをスプールに
巻回した。
加熱保持した後、図５に示すように、上記大型部材１０
を押出ダイス１４に通過させて、直径の縮小した大型部
材１５とする。このような操作を繰り返して、外形１．
３ｍｍ（被覆材を含む外形）の線材１０nをスプールに
巻回した。
【００１５】更に、本実施例では、上記スプールを図１
に示す一貫製造ラインに乗せて、線材１０nの始端を巻
取リール１８に巻き付け、所定速度で定常加工を実施し
た。但し、以下の説明では、捩り工程を被覆材・充填材
除去工程と入れ換えた場合について説明する。先ず、線
引工程において、線材１０nを内径１．０３ｍｍの線引
ダイス１６に通過させ、ピンチロール２１を介して外形
１．３６ｍｍの冷間線引きにより線材１０n+1とした。
に示す一貫製造ラインに乗せて、線材１０nの始端を巻
取リール１８に巻き付け、所定速度で定常加工を実施し
た。但し、以下の説明では、捩り工程を被覆材・充填材
除去工程と入れ換えた場合について説明する。先ず、線
引工程において、線材１０nを内径１．０３ｍｍの線引
ダイス１６に通過させ、ピンチロール２１を介して外形
１．３６ｍｍの冷間線引きにより線材１０n+1とした。
【００１６】次に、捻じり工程において、線材１０n+1
を二組のロール５０，５１の間で捻じり加工を施す。こ
こで、ロール５０は、上下方向の軸間距離のみ可変であ
り、且つ、線材１０ n+1を送給するが、線材１０n+1の旋
回を阻止するブレーキロールである。本実施例のよう
に、線引工程の直後に捩り工程を置く場合には、ダイス
１６が線材１０ n+1の旋回阻止作用を兼ねるので、ブレ
ーキロール５０を省略することも可能である。
を二組のロール５０，５１の間で捻じり加工を施す。こ
こで、ロール５０は、上下方向の軸間距離のみ可変であ
り、且つ、線材１０ n+1を送給するが、線材１０n+1の旋
回を阻止するブレーキロールである。本実施例のよう
に、線引工程の直後に捩り工程を置く場合には、ダイス
１６が線材１０ n+1の旋回阻止作用を兼ねるので、ブレ
ーキロール５０を省略することも可能である。
【００１７】また、ロール５１は、線材１０n+1の円周
方向に旋回しながら、線材１０n+1を進行方向に送給で
きる捩りロールである。具体的には、捩りロール０５１
はピンチロール２１の後流８５０ｍｍに位置し、線材送
給速度２０ｍｍ当たり１回転させ、リード角θ＝８．５
°≒３ｍｍ／２０ｍｍの捩りを与えた。線材送給単位距
離当たりの捩りロール０５１の回転数は可変である。
方向に旋回しながら、線材１０n+1を進行方向に送給で
きる捩りロールである。具体的には、捩りロール０５１
はピンチロール２１の後流８５０ｍｍに位置し、線材送
給速度２０ｍｍ当たり１回転させ、リード角θ＝８．５
°≒３ｍｍ／２０ｍｍの捩りを与えた。線材送給単位距
離当たりの捩りロール０５１の回転数は可変である。
【００１８】その後、被覆材・充填材除去工程におい
て、捩り加工後の線材１０n+1を１５個のセラミック製
の線材送給ロール３３に巻き掛けながら、エッチング槽
３１内のｐＨ１２．５の苛性ソーダ液（深さ１．５ｍ、
液温５０℃）に浸漬した。更に、エッチング槽３１とピ
ンチロール２１との間に電源３０により直流電圧（４５
Ｖ，１５Ａ／ｄｍ2）を負荷して、エッチング処理を加
速することにより、被覆材及び充填材の大半を除去し
た。続いて、図示しない水洗及び温風乾燥を行って、次
工程へ連続供給した。尚、図１において、線材送給ロー
ル３３の数は、９個に省略した。尚、被覆材・充填材除
去工程としては、本実施例に限るものではなく、その他
の化学的エッチング若しくは電解エッチングを用いるこ
とができる。
て、捩り加工後の線材１０n+1を１５個のセラミック製
の線材送給ロール３３に巻き掛けながら、エッチング槽
３１内のｐＨ１２．５の苛性ソーダ液（深さ１．５ｍ、
液温５０℃）に浸漬した。更に、エッチング槽３１とピ
ンチロール２１との間に電源３０により直流電圧（４５
Ｖ，１５Ａ／ｄｍ2）を負荷して、エッチング処理を加
速することにより、被覆材及び充填材の大半を除去し
た。続いて、図示しない水洗及び温風乾燥を行って、次
工程へ連続供給した。尚、図１において、線材送給ロー
ル３３の数は、９個に省略した。尚、被覆材・充填材除
去工程としては、本実施例に限るものではなく、その他
の化学的エッチング若しくは電解エッチングを用いるこ
とができる。
【００１９】引き続き、バリ除去工程において、被覆材
及び充填材の除去された線材１０n+ 1をマイクロ・ブラ
スターの筺体６０に貫通出入させ、線材１０n+1の円周
方向に配設されたノズル７２から硬質微粒子を噴射させ
た。即ち、マイクロ・ブラスターの筺体６０内には、線
材１０n+1の入側及び出側の筺体壁に超硬製シール治具
７５（穴径：１．３０ｍｍ）がそれぞれ取り付けられる
と共に、線材１０n+1を取り囲むように４個のマイクロ
・ブラスターノズル７２を上下左右に配置されている。
及び充填材の除去された線材１０n+ 1をマイクロ・ブラ
スターの筺体６０に貫通出入させ、線材１０n+1の円周
方向に配設されたノズル７２から硬質微粒子を噴射させ
た。即ち、マイクロ・ブラスターの筺体６０内には、線
材１０n+1の入側及び出側の筺体壁に超硬製シール治具
７５（穴径：１．３０ｍｍ）がそれぞれ取り付けられる
と共に、線材１０n+1を取り囲むように４個のマイクロ
・ブラスターノズル７２を上下左右に配置されている。
【００２０】マイクロ・ブラスターの筺体６０の上部に
は上部ホッパ漏斗部６６が設けられると共に、筺体６０
の下部には下部ホッパ６２が設けられ、送給管６３にて
上部ホッパ漏斗部６６と下部ホッパ６２とが接続されて
いる。上部ホッパ漏斗部６６には、バッフルプレート６
５の取り付けられた上部ホッパ６４が形成され、この上
部ホッパ６４はフィルタ６９を備えた回収ホッパ６８、
ブロア７０に接続している。
は上部ホッパ漏斗部６６が設けられると共に、筺体６０
の下部には下部ホッパ６２が設けられ、送給管６３にて
上部ホッパ漏斗部６６と下部ホッパ６２とが接続されて
いる。上部ホッパ漏斗部６６には、バッフルプレート６
５の取り付けられた上部ホッパ６４が形成され、この上
部ホッパ６４はフィルタ６９を備えた回収ホッパ６８、
ブロア７０に接続している。
【００２１】また、マイクロ・ブラスターノズル７２は
上部ホッパ漏斗部６６の下部と柔軟ホース７１を介して
接続しており、また、高圧空気流入部７３を介して高圧
空気源７４と接続している。従って、高圧空気流入部７
３より高圧空気をマイクロ・ブラスターノズル７２へ供
給すると共に、柔軟ホース７１から硬質微粒子をマイク
ロ・ブラスターノズル７２へ導くことにより、マイクロ
・ブラスターノズル７２からは硬質微粒子、例えば、粒
径５〜１２μｍのアルミナ（Ａl2Ｏ3)微粒又はＳiＣ微
粒を噴出することができる。これにより、図３に示す変
形バリ２０を除去し、外径０．９５ｍｍの溝付きワイヤ
に仕上げた。
上部ホッパ漏斗部６６の下部と柔軟ホース７１を介して
接続しており、また、高圧空気流入部７３を介して高圧
空気源７４と接続している。従って、高圧空気流入部７
３より高圧空気をマイクロ・ブラスターノズル７２へ供
給すると共に、柔軟ホース７１から硬質微粒子をマイク
ロ・ブラスターノズル７２へ導くことにより、マイクロ
・ブラスターノズル７２からは硬質微粒子、例えば、粒
径５〜１２μｍのアルミナ（Ａl2Ｏ3)微粒又はＳiＣ微
粒を噴出することができる。これにより、図３に示す変
形バリ２０を除去し、外径０．９５ｍｍの溝付きワイヤ
に仕上げた。
【００２２】尚、マイクロ・ブラスターノズル７２から
噴出した硬質微粒子は、筺体６０内において飛散防止が
図られると共に、ブロア７０により空気流動を発生させ
ると、下部ホッパ６２に落下した硬質微粒子は送給管６
３を通って上部ホッパ６４に回収され、上部ホッパ漏斗
部６６に集められて循環して使用されることになる。
噴出した硬質微粒子は、筺体６０内において飛散防止が
図られると共に、ブロア７０により空気流動を発生させ
ると、下部ホッパ６２に落下した硬質微粒子は送給管６
３を通って上部ホッパ６４に回収され、上部ホッパ漏斗
部６６に集められて循環して使用されることになる。
【００２３】ここで、上部ホッパ６２内のバッフルプレ
ート６５は、硬質微粒子が送給管６３からフィルタ６９
へ直接移行するのを防止し、上部ホッパ漏斗部６６に硬
質微粒子が集積しやすくすると共に、フィルタ６９の目
詰まりを防止してフィルタ６９の交換時期を長くする役
目を果たす。
ート６５は、硬質微粒子が送給管６３からフィルタ６９
へ直接移行するのを防止し、上部ホッパ漏斗部６６に硬
質微粒子が集積しやすくすると共に、フィルタ６９の目
詰まりを防止してフィルタ６９の交換時期を長くする役
目を果たす。
【００２４】その後、上記ワイヤの一部を用いて所定長
１５０ｍｍにワイヤカット切断し、その両端に直径０．
３ｍｍ×長さ１０ｍｍのピアノ線を中心軸に合致させて
パーカッション溶接してマイクロタービン用ロータシャ
フトを完成させた。
１５０ｍｍにワイヤカット切断し、その両端に直径０．
３ｍｍ×長さ１０ｍｍのピアノ線を中心軸に合致させて
パーカッション溶接してマイクロタービン用ロータシャ
フトを完成させた。
【００２５】上記構成を有する本実施例においては、線
引工程から巻取工程に至るまで、線材１０n+1を連続的
に処理し、一貫生産することができるため、生産性が大
幅に向上する。特に、従来では図６に示すように捩り工
程において、旋回中心機構１９を捻転させながら巻取リ
ール１８に線材１０n+1をコイルとして巻き取るため、
その後のバリ除去工程において、コイルから巻き出す必
要があり連続的に処理することができなかった。
引工程から巻取工程に至るまで、線材１０n+1を連続的
に処理し、一貫生産することができるため、生産性が大
幅に向上する。特に、従来では図６に示すように捩り工
程において、旋回中心機構１９を捻転させながら巻取リ
ール１８に線材１０n+1をコイルとして巻き取るため、
その後のバリ除去工程において、コイルから巻き出す必
要があり連続的に処理することができなかった。
【００２６】本実施例では、捩り工程において、線材を
巻き取らずに、二組のロール５０，５１の間で捩り加工
を施すため、線材１０n+1をその後のバリ除去工程に連
続的に移送して、線材１０n+1を連続的な一貫生産が可
能となった。しかも、本実施例の捩り工程においては、
線材１０n+1の送給速度に連動して、捩りロール５１を
旋回させることにより、線材１０n+1の外周溝８に所定
のリード角を設けることが可能である。
巻き取らずに、二組のロール５０，５１の間で捩り加工
を施すため、線材１０n+1をその後のバリ除去工程に連
続的に移送して、線材１０n+1を連続的な一貫生産が可
能となった。しかも、本実施例の捩り工程においては、
線材１０n+1の送給速度に連動して、捩りロール５１を
旋回させることにより、線材１０n+1の外周溝８に所定
のリード角を設けることが可能である。
【００２７】また、捩り工程を線引工程の直後に置くこ
と、即ち、線引直後のピンチロール２１の後流に一対の
捩りロール５１を設置することにより、線材１０n+1を
被覆材・充填材除去工程前に捩り加工を実施することが
できるため、捩り工程時のピンチロール圧下による線材
断面形状の変形を被覆材・充填材で保護することが可能
となる。このように、捩り工程を線引工程の直後に置く
と、線材１０n+1の品質向上（断面変形阻止）に寄与す
るばかりではなく、ロール５０を省略して、ダイス１６
の直後に捩りロール５１を配置することにより、設備の
簡略化を図ることも可能となる。
と、即ち、線引直後のピンチロール２１の後流に一対の
捩りロール５１を設置することにより、線材１０n+1を
被覆材・充填材除去工程前に捩り加工を実施することが
できるため、捩り工程時のピンチロール圧下による線材
断面形状の変形を被覆材・充填材で保護することが可能
となる。このように、捩り工程を線引工程の直後に置く
と、線材１０n+1の品質向上（断面変形阻止）に寄与す
るばかりではなく、ロール５０を省略して、ダイス１６
の直後に捩りロール５１を配置することにより、設備の
簡略化を図ることも可能となる。
【００２８】更に、バリ除去工程においては、線材１０
n+1の外周溝８上に形成された変形バリ２０をマイクロ
・ブラスターのノズル７２から高速噴射された硬質微粒
子の衝突により確実に除去することがでる。尚、被覆材
及び充填材の除去としては、エッチング以外の方法も考
えられる。しかし、例えば、ショットブラスティング等
の物理的手段では、被覆材が均一に除去されにくく、か
つ、断線しやすいという欠点があり、また、ピーリング
（皮むき）加工等の機械的手段では、被覆材は除去でき
ても、充填材の除去は難しく、更に、イオンエッチング
等の物理的手段では、異常放電等による断線や除去む
ら、母材の異常浸食を受け易くかつ処理速度が遅いとい
う欠点がある。
n+1の外周溝８上に形成された変形バリ２０をマイクロ
・ブラスターのノズル７２から高速噴射された硬質微粒
子の衝突により確実に除去することがでる。尚、被覆材
及び充填材の除去としては、エッチング以外の方法も考
えられる。しかし、例えば、ショットブラスティング等
の物理的手段では、被覆材が均一に除去されにくく、か
つ、断線しやすいという欠点があり、また、ピーリング
（皮むき）加工等の機械的手段では、被覆材は除去でき
ても、充填材の除去は難しく、更に、イオンエッチング
等の物理的手段では、異常放電等による断線や除去む
ら、母材の異常浸食を受け易くかつ処理速度が遅いとい
う欠点がある。
【００２９】本実施例では、そのような欠点を除去する
ため、被覆材及び充填材の除去方法として、化学エッチ
ング又は電解エッチング法を採用したものである。即
ち、被覆材及び充填材の材質は母材材質と異なり、浸食
され易い材質であるため、及び、素材の浸漬パス（距
離）が長いため、化学エッチング又は電解エッチング法
を採用することにより、被覆材・充填材のみを均一且つ
所定時間内に除去でき、更に、断線や異常浸食を生じな
い。
ため、被覆材及び充填材の除去方法として、化学エッチ
ング又は電解エッチング法を採用したものである。即
ち、被覆材及び充填材の材質は母材材質と異なり、浸食
され易い材質であるため、及び、素材の浸漬パス（距
離）が長いため、化学エッチング又は電解エッチング法
を採用することにより、被覆材・充填材のみを均一且つ
所定時間内に除去でき、更に、断線や異常浸食を生じな
い。
【００３０】〔実施例２〕上記実施例１でのバリ除去工
程においては、高速気体流体中に硬質微粒子を微細研磨
砥石（５〜１０μｍ）を混入させるというエアマイクロ
・ブラストを用いたが、本実施例では、砥石搬送流体と
して、高速気体に代えて粘弾性流体を用い、粘弾性流体
中に微細砥石、例えば、直径５０〜２００μｍのＳi
Ｃ，Ｓi3Ｎ4等を混在させて、スクリューポンプ又はプ
ランジャーポンプ等の圧送手段により線材外周に擦過さ
せるようにしたものである。
程においては、高速気体流体中に硬質微粒子を微細研磨
砥石（５〜１０μｍ）を混入させるというエアマイクロ
・ブラストを用いたが、本実施例では、砥石搬送流体と
して、高速気体に代えて粘弾性流体を用い、粘弾性流体
中に微細砥石、例えば、直径５０〜２００μｍのＳi
Ｃ，Ｓi3Ｎ4等を混在させて、スクリューポンプ又はプ
ランジャーポンプ等の圧送手段により線材外周に擦過さ
せるようにしたものである。
【００３１】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に述べて
きたように、本発明は、最終線引工程から巻取工程まで
連続して一貫生産することができるため、生産性の向
上、省力化（無人化）が可能となり、線材を低コストで
生産することができる。特に、マイクロ・ブラスター法
により、線材の断線を起こすことなく、線材の外周溝上
の変形バリを確実に除去できる利点もある。
きたように、本発明は、最終線引工程から巻取工程まで
連続して一貫生産することができるため、生産性の向
上、省力化（無人化）が可能となり、線材を低コストで
生産することができる。特に、マイクロ・ブラスター法
により、線材の断線を起こすことなく、線材の外周溝上
の変形バリを確実に除去できる利点もある。
【図１】本発明の一実施例に係るマイクロ・エア・ター
ビンの一貫製造プロセスを示す説明図である。
ビンの一貫製造プロセスを示す説明図である。
【図２】従来のマイクロエアタービンの構成を示す部分
切欠斜視図である。
切欠斜視図である。
【図３】従来のマイクロエアタービンの縦断面図であ
る。
る。
【図４】大型部材を示す断面図である。
【図５】大型部材を順次線引加工する工程を示す断面図
である。
である。
【図６】線引加工中において、捻じり巻取加工を行う様
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
１ タービン・ロータ ２ シャフト ３ 軸受 ４ ステータ ５ 空気排出孔 ６ 空気導入孔 ７ 高圧空気 ８ 傾斜溝 １０ 大型部材 １０n 最終断面形状まで縮小した大型部材 １０n+1 線材 １１ 黄銅棒 １２ Ａl合金性部材 １３ 被覆材 １４ 押出ダイス １５ 直径の縮小した大型部材 １６ 線引ダイス １７ 仕上がりワイヤ １８ 巻取リール １９ 旋回中心機構 ２０ 高周波加熱コイル ２１ ピンチロール ３０ 電源 ３１ エッチング槽 ３２ エッチング液 ３３ 線材送給ロール ５０ ブレーキロール ５１ 捩りロール ６０ マイクロ・ブラスターの筺体 ６１ 筺体壁 ６２ 下部ホッパ ６３ 送給管 ６４ 上部ホッパ ６５ バッフルプレート（邪魔板） ６６ 上部ホッパ漏斗部 ６７ 回収ホッパ下部管 ６８ 回収ホッパ ６９ フィルタ ７０ ブロア ７１ 柔軟ホース ７３ 高圧空気流入部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２４Ｄ 3/00 ３２０ Ａ Ｃ０１Ｂ 31/36 Ａ Ｃ２３Ｆ 1/00 １０３ 8417−4Ｋ // Ｃ２５Ｆ 5/00 Ｆ０１Ｄ 1/04
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸に直交ないずれの断面に於いて
も、その形状が合同であるマイクロ・マシン用要素部材
の製造方法として、上記形状を相似的に拡大した大型素
材を成形し、この大型素材の断面の溝部、開口部及び中
空部に充填材を挿入し、その外周を被覆材で覆った後、
所定寸法まで押し出し、引抜き又は線引き加工すると共
に、必要に応じて捻じり加工を施した後、前記被覆材及
び充填材を除去し、更に、硬質微粒子を含む流体内に通
過させることを特徴とするマイクロ・マシン用要素部材
の製造方法。 - 【請求項２】 前記流体として、高速気体流体を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロ・マシン用要
素部材の製造方法。 - 【請求項３】 前記硬質微粒子として、Ａl2Ｏ3又はＳi
Ｃ微粒を用いることを特徴とする請求項２記載のマイク
ロ・マシン用要素部材の製造方法。 - 【請求項４】 前記流体として、粘弾性流体を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載のマイクロ・マシン用要素
部材の製造方法。 - 【請求項５】 前記硬質微粒子として、ＳiＣ又はＳi3
Ｎ4を用いることを特徴とする請求項４記載のマイクロ
・マシン用要素部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209194A JPH07246668A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | マイクロ・マシン用要素部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209194A JPH07246668A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | マイクロ・マシン用要素部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246668A true JPH07246668A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12626349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209194A Withdrawn JPH07246668A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | マイクロ・マシン用要素部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246668A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013508247A (ja) * | 2009-10-16 | 2013-03-07 | スンキュンクワン ユニヴァーシティー ファウンデーション フォー コーポレイト コラボレイション | グラフェンのロールツーロール転写方法、それによるグラフェンロール、及びグラフェンのロールツーロール転写装置 |
| US10886501B2 (en) | 2010-01-15 | 2021-01-05 | Graphene Square, Inc. | Graphene protective film serving as a gas and moisture barrier, method for forming same, and use thereof |
| CN113333885A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-03 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种离子推力器钼栅极去毛刺装置及方法 |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP4209194A patent/JPH07246668A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013508247A (ja) * | 2009-10-16 | 2013-03-07 | スンキュンクワン ユニヴァーシティー ファウンデーション フォー コーポレイト コラボレイション | グラフェンのロールツーロール転写方法、それによるグラフェンロール、及びグラフェンのロールツーロール転写装置 |
| US8916057B2 (en) | 2009-10-16 | 2014-12-23 | Graphene Square, Inc. | Roll-to-roll transfer method of graphene, graphene roll produced by the method, and roll-to-roll transfer equipment for graphene |
| US9782963B2 (en) | 2009-10-16 | 2017-10-10 | Graphene Square, Inc. | Roll-to-roll transfer method of graphene, graphene roll produced by the method, and roll-to-roll transfer equipment for graphene |
| US10886501B2 (en) | 2010-01-15 | 2021-01-05 | Graphene Square, Inc. | Graphene protective film serving as a gas and moisture barrier, method for forming same, and use thereof |
| CN113333885A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-03 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种离子推力器钼栅极去毛刺装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |