JPH0811058A - パウダービーム加工システム - Google Patents
パウダービーム加工システムInfo
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- JPH0811058A JPH0811058A JP16863094A JP16863094A JPH0811058A JP H0811058 A JPH0811058 A JP H0811058A JP 16863094 A JP16863094 A JP 16863094A JP 16863094 A JP16863094 A JP 16863094A JP H0811058 A JPH0811058 A JP H0811058A
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- compressed air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微粒子の噴射量の変動による影響を受けにく
く、加工の均一性が得られるパウダービーム加工システ
ムを提供する。 【構成】 一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴射ノ
ズル１３から加工室５内の被加工物４に吹き付けて被加
工物４を加工するパウダービーム加工システムにおい
て、噴射ノズル１３より噴射される粉体２の密度を毎分
２５グラム・平方ミリメートル以上にして、あるいは粉
体の噴射量を毎分３０グラム以上にして加工するように
した。
く、加工の均一性が得られるパウダービーム加工システ
ムを提供する。 【構成】 一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴射ノ
ズル１３から加工室５内の被加工物４に吹き付けて被加
工物４を加工するパウダービーム加工システムにおい
て、噴射ノズル１３より噴射される粉体２の密度を毎分
２５グラム・平方ミリメートル以上にして、あるいは粉
体の噴射量を毎分３０グラム以上にして加工するように
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばガラス基板や半
導体基板等の被加工物に対してパウダー状の粒子をノズ
ルから噴射してエッチング加工あるいはコーティング加
工（いわゆるデポジション）を行うための加工装置とし
て使用されるパウダービーム加工システムに関するもの
である。
導体基板等の被加工物に対してパウダー状の粒子をノズ
ルから噴射してエッチング加工あるいはコーティング加
工（いわゆるデポジション）を行うための加工装置とし
て使用されるパウダービーム加工システムに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路やプリント配線回
路、さらには磁気ヘッド等の各種機能素子の製造に際し
ては、様々な微細加工が必要となっている。このような
ことから、各方面で加工技術に関する研究が進められて
おり、その一つとして、０．１μｍ（マイクロメータ）
〜３０μｍのパウダー状の粉体（微粒子）を圧縮空気に
混合して噴射ノズルより被加工物に吹き付けて加工す
る、いわゆるパウダービーム加工法が知られ、これは例
えば特開平５−２８５８３８号、特開平５−２７７９４
８号公報等で知ることができる。
路、さらには磁気ヘッド等の各種機能素子の製造に際し
ては、様々な微細加工が必要となっている。このような
ことから、各方面で加工技術に関する研究が進められて
おり、その一つとして、０．１μｍ（マイクロメータ）
〜３０μｍのパウダー状の粉体（微粒子）を圧縮空気に
混合して噴射ノズルより被加工物に吹き付けて加工す
る、いわゆるパウダービーム加工法が知られ、これは例
えば特開平５−２８５８３８号、特開平５−２７７９４
８号公報等で知ることができる。
【０００３】このパウダービーム加工方法では、加工の
均一性を確保するのに、略一定の大きさの微粒子を略一
定のスピードで一定の量を被加工物に吹き付けて加工す
るようにしている。
均一性を確保するのに、略一定の大きさの微粒子を略一
定のスピードで一定の量を被加工物に吹き付けて加工す
るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加工の
均一性を確保するのに、略一定の大きさの微粒子を略一
定のスピードで、一定の量を被加工物に吹き付けて加工
するようにしている従来の加工方法でも、図４にその実
験データを示すように、噴射量に変動が見られる。すな
わち、図４に示す実験データは、左側の縦軸に混合タン
ク内における微粒子の重さ（グラム［ｇ］）を示し、右
側の縦軸に１分当たりの微粒子の噴射量（グラム／分）
を示している。また、図５には微粒子の噴射量と加工速
度との関係を示しており、図５からは微粒子の噴射量と
加工速度（相対値）との間には相対関係、すなわち微粒
子の噴射量が増えると、これに比例して加工速度も早く
なる関係があることが分かる。このため、微粒子の噴射
量が変動すると、加工速度もこれに対応して変動するこ
とになり、加工の均一性が得られないと言う問題点があ
った。
均一性を確保するのに、略一定の大きさの微粒子を略一
定のスピードで、一定の量を被加工物に吹き付けて加工
するようにしている従来の加工方法でも、図４にその実
験データを示すように、噴射量に変動が見られる。すな
わち、図４に示す実験データは、左側の縦軸に混合タン
ク内における微粒子の重さ（グラム［ｇ］）を示し、右
側の縦軸に１分当たりの微粒子の噴射量（グラム／分）
を示している。また、図５には微粒子の噴射量と加工速
度との関係を示しており、図５からは微粒子の噴射量と
加工速度（相対値）との間には相対関係、すなわち微粒
子の噴射量が増えると、これに比例して加工速度も早く
なる関係があることが分かる。このため、微粒子の噴射
量が変動すると、加工速度もこれに対応して変動するこ
とになり、加工の均一性が得られないと言う問題点があ
った。
【０００５】そこで、この問題を解決するのに、例えば
図６に示すように、圧縮エアと混合された粉体が噴出さ
れる噴射ノズル５１の下側に配設される被加工物５２を
前後方向等に動かして、その変動による影響を取り除く
方法も試みられている。しかし、この方法では、例えば
被加工物５２の面全体を加工するような場合に、加工深
さの均一性が低下すると言うような問題があった。な
お、図６において、符号５３は噴射ノズル５１より噴射
された粉体（微粒子）とエアを示し、５４は被加工物５
２の上面に被せられたマスクを示しており、また５５は
被加工物５２の動きを示している。
図６に示すように、圧縮エアと混合された粉体が噴出さ
れる噴射ノズル５１の下側に配設される被加工物５２を
前後方向等に動かして、その変動による影響を取り除く
方法も試みられている。しかし、この方法では、例えば
被加工物５２の面全体を加工するような場合に、加工深
さの均一性が低下すると言うような問題があった。な
お、図６において、符号５３は噴射ノズル５１より噴射
された粉体（微粒子）とエアを示し、５４は被加工物５
２の上面に被せられたマスクを示しており、また５５は
被加工物５２の動きを示している。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は微粒子の噴射量の変動による影響
を受けにくく、加工の均一性が得られるパウダービーム
加工システムを提供することにある。さらに、他の目的
は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
のであり、その目的は微粒子の噴射量の変動による影響
を受けにくく、加工の均一性が得られるパウダービーム
加工システムを提供することにある。さらに、他の目的
は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明にあ
っては、一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴射ノズ
ルから加工室内の被加工物に吹き付けて前記被加工物を
加工するパウダービーム加工システムにおいて、前記噴
射ノズルより噴射される前記粉体の密度を毎分２５グラ
ム・平方ミリメートル以上、あるいは前記粉体の噴射量
を毎分３０グラム以上にして加工するようにすることに
よって達成される。
っては、一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴射ノズ
ルから加工室内の被加工物に吹き付けて前記被加工物を
加工するパウダービーム加工システムにおいて、前記噴
射ノズルより噴射される前記粉体の密度を毎分２５グラ
ム・平方ミリメートル以上、あるいは前記粉体の噴射量
を毎分３０グラム以上にして加工するようにすることに
よって達成される。
【０００８】
【作用】このように構成した本発明によるパウダービー
ム加工システムは、噴射ノズルより噴射される粉体の密
度を毎分２５グラム・平方ミリメートル以上にして、あ
るいは粉体の噴射量を毎分３０グラム以上にして加工す
ると、粉体の噴射量に変動が生じても加工速度は変動し
ない。これにより、加工の均一性が得られる。また、被
加工物の表面全体を加工するようなとき、粉体の噴射量
が変動しても、加工深さの均一性が低下することもな
い。
ム加工システムは、噴射ノズルより噴射される粉体の密
度を毎分２５グラム・平方ミリメートル以上にして、あ
るいは粉体の噴射量を毎分３０グラム以上にして加工す
ると、粉体の噴射量に変動が生じても加工速度は変動し
ない。これにより、加工の均一性が得られる。また、被
加工物の表面全体を加工するようなとき、粉体の噴射量
が変動しても、加工深さの均一性が低下することもな
い。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は、本発明のパウダービーム加工
システムとしての加工装置の一例を示す全体構成図であ
る。
詳細に説明する。図１は、本発明のパウダービーム加工
システムとしての加工装置の一例を示す全体構成図であ
る。
【００１０】図１において、この加工装置は、大別して
圧力が５〜６kgf/cm2程度に高圧化された圧縮空気を供
給するエアコンプレッサー等でなるエア源１と、このエ
ア源１から送り出された圧縮エアが供給され、粉体２が
収容された混合室３と、圧縮エアと共に一定量の粉体２
を噴射して被加工物４の表面を加工する加工室５と、こ
の加工室５内の粉体２を回収するサイクロン６及びこの
サイクロン６で回収された粉体２を一旦収容しておくた
めのリザーブ室７と、加工が終わった被加工物４に圧縮
エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室８と、サイクロ
ン６を通ったエアと洗浄室８を通ったエア内に混入して
いる粉体２を捕集した後に排気するための集塵機９等で
構成されている。なお、本実施例での微粒子とは、例え
ばSiC，BC，Al2O3，SiO2等で、平均粒径が０．６〜１０
マイクロメータ［μｍ］である。
圧力が５〜６kgf/cm2程度に高圧化された圧縮空気を供
給するエアコンプレッサー等でなるエア源１と、このエ
ア源１から送り出された圧縮エアが供給され、粉体２が
収容された混合室３と、圧縮エアと共に一定量の粉体２
を噴射して被加工物４の表面を加工する加工室５と、こ
の加工室５内の粉体２を回収するサイクロン６及びこの
サイクロン６で回収された粉体２を一旦収容しておくた
めのリザーブ室７と、加工が終わった被加工物４に圧縮
エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室８と、サイクロ
ン６を通ったエアと洗浄室８を通ったエア内に混入して
いる粉体２を捕集した後に排気するための集塵機９等で
構成されている。なお、本実施例での微粒子とは、例え
ばSiC，BC，Al2O3，SiO2等で、平均粒径が０．６〜１０
マイクロメータ［μｍ］である。
【００１１】さらに詳述すると、エア源１から引き出さ
れた圧縮エア供給パイプ１０は、途中で３つの圧縮エア
供給パイプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとに分岐されてい
る。このうち、圧縮エア供給パイプ１０ａは混合室３内
の底部に導かれ、また圧縮エア供給パイプ１０ｂは加工
室５に、圧縮エア供給パイプ１０ｃは洗浄室８に、それ
ぞれ導かれている。また、圧縮エア供給パイプ１０ａの
途中には、混合室３内に供給される圧縮エアの圧力を微
調整する調整弁１１が設けられている。さらに、圧縮エ
ア供給パイプ１０ｂの途中には圧力調整弁１２を有し、
この圧縮エア供給パイプ１０ｂの先端部に噴射ノズル１
３が設けられ、この噴射ノズル１３が加工室５内に配置
されている。加えて、圧縮エア供給パイプ１０ｂの途
中、すなわち圧力調整弁１２と噴射ノズル１３との間に
は混合器１４が設けられ、この途中が混合器１４と送り
出しパイプ１５を介して混合室３内の上部と接続されて
いる。一方、圧縮エア供給パイプ１０ｃの先端部には洗
浄ノズル１６が設けられ、この洗浄ノズル１６が洗浄室
８内に配置されている。
れた圧縮エア供給パイプ１０は、途中で３つの圧縮エア
供給パイプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとに分岐されてい
る。このうち、圧縮エア供給パイプ１０ａは混合室３内
の底部に導かれ、また圧縮エア供給パイプ１０ｂは加工
室５に、圧縮エア供給パイプ１０ｃは洗浄室８に、それ
ぞれ導かれている。また、圧縮エア供給パイプ１０ａの
途中には、混合室３内に供給される圧縮エアの圧力を微
調整する調整弁１１が設けられている。さらに、圧縮エ
ア供給パイプ１０ｂの途中には圧力調整弁１２を有し、
この圧縮エア供給パイプ１０ｂの先端部に噴射ノズル１
３が設けられ、この噴射ノズル１３が加工室５内に配置
されている。加えて、圧縮エア供給パイプ１０ｂの途
中、すなわち圧力調整弁１２と噴射ノズル１３との間に
は混合器１４が設けられ、この途中が混合器１４と送り
出しパイプ１５を介して混合室３内の上部と接続されて
いる。一方、圧縮エア供給パイプ１０ｃの先端部には洗
浄ノズル１６が設けられ、この洗浄ノズル１６が洗浄室
８内に配置されている。
【００１２】混合室３は、円筒状の容器からなり、その
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を燒結して形成される無数の微細孔を多孔質）
等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けられ、この
フィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１０ａの一
端が接続された構成となっている。したがって、圧縮エ
ア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エアは、そのフィ
ルタを通って混合室３内に導入されて混合室３内の粉体
２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４を介して圧縮
エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。また、混合室３の
内部には、この混合室３内で粉体２と圧縮エアとが均一
に混ざるようにするための攪拌翼１７が設けられてお
り、この攪拌翼１７で常に攪拌されている。
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を燒結して形成される無数の微細孔を多孔質）
等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けられ、この
フィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１０ａの一
端が接続された構成となっている。したがって、圧縮エ
ア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エアは、そのフィ
ルタを通って混合室３内に導入されて混合室３内の粉体
２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４を介して圧縮
エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。また、混合室３の
内部には、この混合室３内で粉体２と圧縮エアとが均一
に混ざるようにするための攪拌翼１７が設けられてお
り、この攪拌翼１７で常に攪拌されている。
【００１３】一方、混合室３の外部で、その底面には電
子天秤１８が配設されており、混合室３は電子天秤１８
の上に搭載されて混合室３内の粉体２を含めて重量を計
測している。すなわち、電子天秤１８は、混合室３から
送り出された噴射ノズル１３より一定量の粉体２の噴
出、つまり混合室３内の総重量が一定に減少できること
を監視することを目的とするものであり、電子天秤１８
によって計測している混合室３の総重量の減少量を、図
示せぬ制御ユニット部に入力し、この減少量に基づいて
圧力調整弁１１，１２を制御して、噴射ノズル１３から
噴射する粉体の噴射量が一定となるように調整してい
る。
子天秤１８が配設されており、混合室３は電子天秤１８
の上に搭載されて混合室３内の粉体２を含めて重量を計
測している。すなわち、電子天秤１８は、混合室３から
送り出された噴射ノズル１３より一定量の粉体２の噴
出、つまり混合室３内の総重量が一定に減少できること
を監視することを目的とするものであり、電子天秤１８
によって計測している混合室３の総重量の減少量を、図
示せぬ制御ユニット部に入力し、この減少量に基づいて
圧力調整弁１１，１２を制御して、噴射ノズル１３から
噴射する粉体の噴射量が一定となるように調整してい
る。
【００１４】加工室５は、この加工室５の底部に接続さ
れている粉体回収パイプ１９によりリザーブ室７の上部
に設けられたサイクロン６に接続されている。
れている粉体回収パイプ１９によりリザーブ室７の上部
に設けられたサイクロン６に接続されている。
【００１５】リザーブ室７内には、水平状態にスクリュ
ーコンベア２０が配置されて、このスクリューコンベア
２０が図示せぬモータにより回転され、この回転でリザ
ーブ室７の粉体２を混合室３の上部に形成された粉体送
給口２１へ通じるパイプ２２内に供給できる構造になっ
ている。また、粉体送給口２１にはバルブ２３が設けら
れている。
ーコンベア２０が配置されて、このスクリューコンベア
２０が図示せぬモータにより回転され、この回転でリザ
ーブ室７の粉体２を混合室３の上部に形成された粉体送
給口２１へ通じるパイプ２２内に供給できる構造になっ
ている。また、粉体送給口２１にはバルブ２３が設けら
れている。
【００１６】洗浄室８は、この洗浄室８の上部に接続さ
れている洗浄エア排出パイプ２４により集塵機９内に接
続されている。また、エア排気パイプ２４の途中にはサ
イクロン６の上部に接続されているエア排出パイプ２５
が接続されている。
れている洗浄エア排出パイプ２４により集塵機９内に接
続されている。また、エア排気パイプ２４の途中にはサ
イクロン６の上部に接続されているエア排出パイプ２５
が接続されている。
【００１７】集塵機９内にはフィルタ２６が配設されて
いる。そして、洗浄エア排出パイプ２４を通して排出さ
れてくる圧縮エアを、この圧縮エア内に混入されてくる
粉体２をフィルタ２６で捕集した後、排気パイプ２７を
通して排気できる構造になっている。
いる。そして、洗浄エア排出パイプ２４を通して排出さ
れてくる圧縮エアを、この圧縮エア内に混入されてくる
粉体２をフィルタ２６で捕集した後、排気パイプ２７を
通して排気できる構造になっている。
【００１８】次に、このように構成されたパウダービー
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｂ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることによ
り、被加工物４の加工が行われる。
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｂ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることによ
り、被加工物４の加工が行われる。
【００１９】粉体２による被加工物４の加工が行われる
加工室５の底部には、粉体２が堆積する。この堆積され
た粉体２は、ノズル１３から粉体２と共に噴出された圧
縮エアの排風作用（排気流）によって粉体回収パイプ１
９よりサイクロン６に運ばれ、このサイクロン６でリザ
ーブ室７内へ回収される。
加工室５の底部には、粉体２が堆積する。この堆積され
た粉体２は、ノズル１３から粉体２と共に噴出された圧
縮エアの排風作用（排気流）によって粉体回収パイプ１
９よりサイクロン６に運ばれ、このサイクロン６でリザ
ーブ室７内へ回収される。
【００２０】一方、粉体２が回収された後の排気流は集
塵機９内に送られ、サイクロン６で完全に回収されなか
った粉塵が集塵機９内のフィルタ２６で捕集された後、
排気パイプ２７を通して外部に排気される。
塵機９内に送られ、サイクロン６で完全に回収されなか
った粉塵が集塵機９内のフィルタ２６で捕集された後、
排気パイプ２７を通して外部に排気される。
【００２１】また、混合室３内の粉体２が減少し、電子
天秤１８の計測に基づいて混合室３内への供給指令があ
ると、バルブ２３が開放され、そしてスクリューコンベ
ア２０の駆動により粉体２がパイプ２２側に運ばれて粉
体送給口２１から混合室３内へ粉体２が収容される。混
合室３内への粉体２が所定量収容されると、これが電子
天秤１８によって検知されバルブ２３が閉じられ、これ
と同時にスクリューコンベア２０が停止し、粉体２の供
給が停止する。
天秤１８の計測に基づいて混合室３内への供給指令があ
ると、バルブ２３が開放され、そしてスクリューコンベ
ア２０の駆動により粉体２がパイプ２２側に運ばれて粉
体送給口２１から混合室３内へ粉体２が収容される。混
合室３内への粉体２が所定量収容されると、これが電子
天秤１８によって検知されバルブ２３が閉じられ、これ
と同時にスクリューコンベア２０が停止し、粉体２の供
給が停止する。
【００２２】さらに、加工が終了した被加工物４は、洗
浄室８に送られ、この洗浄室８内で洗浄ノズル１６より
圧縮エアが吹き付けられて粉塵が飛ばされて洗浄され、
この後、次工程へ運ばれる。また、洗浄室８内に噴出さ
れた圧縮エアは、エア排気パイプ２４を通って集塵機９
内に送られ、集塵機９内のフィルタ２６で粉塵が捕集さ
れた後、排気パイプ２７を通して外部に排気される。
浄室８に送られ、この洗浄室８内で洗浄ノズル１６より
圧縮エアが吹き付けられて粉塵が飛ばされて洗浄され、
この後、次工程へ運ばれる。また、洗浄室８内に噴出さ
れた圧縮エアは、エア排気パイプ２４を通って集塵機９
内に送られ、集塵機９内のフィルタ２６で粉塵が捕集さ
れた後、排気パイプ２７を通して外部に排気される。
【００２３】なお、本実施例では、噴射ノズル１３の口
径は約２０ミリ［ｍｍ］、粉体（微粒子）２の平均粒径
は０．６〜１０マイクロメータ［μｍ］としている。ま
た、噴射ノズル１３と噴射量との関係では、噴射ノズル
１３の口径が大きくなる程微粒子の噴射量も大きくなる
が、図２に示すように本出願人が加工速度（相対値）と
微粒子噴射量との関係を実験により調べてみたところ、
この実験では微粒子噴射量が毎分３０グラム［ｇ］で加
工速度が最大となり、それ以上では加工速度がやや減少
するこのとが分かった。したがって、微粒子の噴射量は
１分当たり約３０グラム以上だと加工速度が最大で、ま
た噴射量の変動が生じても加工速度に影響を与えること
なく略均一に保つことができることが分かった。これよ
り、本実施例での噴射量は１分当たり約３０グラム以上
に設定される。
径は約２０ミリ［ｍｍ］、粉体（微粒子）２の平均粒径
は０．６〜１０マイクロメータ［μｍ］としている。ま
た、噴射ノズル１３と噴射量との関係では、噴射ノズル
１３の口径が大きくなる程微粒子の噴射量も大きくなる
が、図２に示すように本出願人が加工速度（相対値）と
微粒子噴射量との関係を実験により調べてみたところ、
この実験では微粒子噴射量が毎分３０グラム［ｇ］で加
工速度が最大となり、それ以上では加工速度がやや減少
するこのとが分かった。したがって、微粒子の噴射量は
１分当たり約３０グラム以上だと加工速度が最大で、ま
た噴射量の変動が生じても加工速度に影響を与えること
なく略均一に保つことができることが分かった。これよ
り、本実施例での噴射量は１分当たり約３０グラム以上
に設定される。
【００２４】次に、図３に示すように、本出願人が加工
速度（相対値）と微粒子噴射密度との関係を実験により
調べてみたところ、この実験では微粒子噴射密度が２５
グラム／分・ｍｍ2で加工速度が最大となり、それ以上
では加工速度がやや減少するこのと分かった。したがっ
て、微粒子の噴射密度は毎分２５グラム・ｍｍ2だと加
工速度が最大で、また噴射量の変動が生じても加工速度
に影響を与えることなく略均一に保つことができること
がわかった。これより、本実施例での噴射密度は毎分２
５グラム・ｍｍ2以上に設定される。
速度（相対値）と微粒子噴射密度との関係を実験により
調べてみたところ、この実験では微粒子噴射密度が２５
グラム／分・ｍｍ2で加工速度が最大となり、それ以上
では加工速度がやや減少するこのと分かった。したがっ
て、微粒子の噴射密度は毎分２５グラム・ｍｍ2だと加
工速度が最大で、また噴射量の変動が生じても加工速度
に影響を与えることなく略均一に保つことができること
がわかった。これより、本実施例での噴射密度は毎分２
５グラム・ｍｍ2以上に設定される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のパウダー
ビーム加工システムによれば、粉体の噴射量に変動が生
じても加工速度は変動しないので、加工の均一性が得ら
れることになり、より精度の高い加工が得られる。ま
た、被加工物の表面全体を加工するようなとき、粉体の
噴射量が変動しても、加工深さの均一性が低下すること
もない。
ビーム加工システムによれば、粉体の噴射量に変動が生
じても加工速度は変動しないので、加工の均一性が得ら
れることになり、より精度の高い加工が得られる。ま
た、被加工物の表面全体を加工するようなとき、粉体の
噴射量が変動しても、加工深さの均一性が低下すること
もない。
【図１】本発明の一実施例として示すパウダービーム加
工システムの全体構成図である。
工システムの全体構成図である。
【図２】噴射量と加工速度との関係を示す図である。
【図３】噴射量密度と加工速度との関係を示す図であ
る。
る。
【図４】微粒子噴射量の変動を説明する図である。
【図５】噴射量と加工速度の一般的な関係を説明する図
である。
である。
【図６】従来の加工方法説明図である。
１ エア源 ２ 粉体（微粒子） ３ 混合室 ４ 被加工物 ５ 加工室 ９ 集塵機 １３ 噴射ノズル １９ 粉体回収パイプ ２４ 洗浄エア排出パイプ ２５ エア排出パイプ ２６ フィルタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】図１において、この加工装置は、大別して
圧力が５〜６ｋｇｆ／ｃｍ程度に高圧化された圧縮空気
を供給するエアコンプレッサー等でなるエア源１と、こ
のエア源１から送り出された圧縮エアが供給され、粉体
２が収容された混合室３と、圧縮エアと共に一定量の粉
体２を噴射して被加工物４の表面を加工する加工室５
と、この加工室５内の粉体２を回収するサイクロン６及
びこのサイクロン６で回収された粉体２を一旦収容して
おくためのリザーブ室７と、加工が終わった被加工物４
に圧縮エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室８と、サ
イクロン６を通ったエアと洗浄室８を通ったエア内に混
入している粉体２を捕集した後に排気するための集塵機
９等で構成されている。なお、本実施例での微粒子と
は、例えばＳｉＣ，ＢＣ，Ａｌ Ｏ，ＳｉＯ等で、平均
粒径が０．６〜１０マイクロメータ［μｍ］である。
圧力が５〜６ｋｇｆ／ｃｍ程度に高圧化された圧縮空気
を供給するエアコンプレッサー等でなるエア源１と、こ
のエア源１から送り出された圧縮エアが供給され、粉体
２が収容された混合室３と、圧縮エアと共に一定量の粉
体２を噴射して被加工物４の表面を加工する加工室５
と、この加工室５内の粉体２を回収するサイクロン６及
びこのサイクロン６で回収された粉体２を一旦収容して
おくためのリザーブ室７と、加工が終わった被加工物４
に圧縮エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室８と、サ
イクロン６を通ったエアと洗浄室８を通ったエア内に混
入している粉体２を捕集した後に排気するための集塵機
９等で構成されている。なお、本実施例での微粒子と
は、例えばＳｉＣ，ＢＣ，Ａｌ Ｏ，ＳｉＯ等で、平均
粒径が０．６〜１０マイクロメータ［μｍ］である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】混合室３は、円筒状の容器からなり、その
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を焼結して形成される無数の微細孔からなる多
孔質）等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けら
れ、このフィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１
０ａの一端が接続された構成となっている。したがっ
て、圧縮エア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エア
は、そのフィルタを通って混合室３内に導入されて混合
室３内の粉体２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４
を介して圧縮エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。ま
た、混合室３の内部には、この混合室３内で粉体２と圧
縮エアとが均一に混ざるようにするための攪拌翼１７が
設けられており、この攪拌翼１７で常に攪拌されてい
る。
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を焼結して形成される無数の微細孔からなる多
孔質）等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けら
れ、このフィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１
０ａの一端が接続された構成となっている。したがっ
て、圧縮エア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エア
は、そのフィルタを通って混合室３内に導入されて混合
室３内の粉体２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４
を介して圧縮エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。ま
た、混合室３の内部には、この混合室３内で粉体２と圧
縮エアとが均一に混ざるようにするための攪拌翼１７が
設けられており、この攪拌翼１７で常に攪拌されてい
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】次に、このように構成されたパウダービー
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼１７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｂ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることによ
り、被加工物４の加工が行われる。
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼１７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｂ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることによ
り、被加工物４の加工が行われる。
Claims (5)
- 【請求項１】 一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴
射ノズルから加工室内の被加工物に吹き付けて前記被加
工物を加工するパウダービーム加工システムにおいて、 前記噴射ノズルより噴射される前記粉体の密度を毎分２
５グラム・平方ミリメートル以上にして加工することを
特徴とするパウダービーム加工システム。 - 【請求項２】 前記粉体の平均粒径を０．６μｍ（マイ
クロメータ）としてなる請求項１に記載のパウダービー
ム加工システム。 - 【請求項３】 一定量の粉体を圧縮空気と混合させて噴
射ノズルから加工室内の被加工物に吹き付けて前記被加
工物を加工するパウダービーム加工システムにおいて、 前記噴射ノズルより噴射される前記粉体の噴射量を毎分
３０グラム以上にして加工することを特徴とするパウダ
ービーム加工システム。 - 【請求項４】 粉体が充填された混合室と、 前記混合室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給パイプ
と、 前記混合室にパイプを介して接続され、前記粉体を前記
圧縮エアと共に被加工物に吹き付けて前記被加工物を加
工するための噴射ノズルが配設された加工室とを備えた
パウダービーム加工システムにおいて、 前記噴射ノズルより噴射される前記粉体の密度を毎分２
５グラム・平方ミリメートル以上にして加工することを
特徴とするパウダービーム加工システム。 - 【請求項５】 粉体が充填された混合室と、 前記混合室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給パイプ
と、 前記混合室にパイプを介して接続され、前記粉体を前記
圧縮エアと共に被加工物に吹き付けて前記被加工物を加
工するための噴射ノズルが配設された加工室とを備えた
パウダービーム加工システムにおいて、 前記噴射ノズルより噴射される前記粉体の噴射量を毎分
３０グラム以上にして加工することを特徴とするパウダ
ービーム加工システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863094A JPH0811058A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | パウダービーム加工システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863094A JPH0811058A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | パウダービーム加工システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0811058A true JPH0811058A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15871614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16863094A Pending JPH0811058A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | パウダービーム加工システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811058A (ja) |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP16863094A patent/JPH0811058A/ja active Pending
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