Aggregator

トライボコーティング技術研究会、ATF技術展示会を開催

　トライボコーティング技術研究会（会長：大森 整 理化学研究所 主任研究員）は2月22日、埼玉県和光市の理化学研究所 鈴木梅太郎ホールでの「トライボシンポジウム『第26回トライボコーティングの現状と未来』」の開催に合わせて、同研究会発足30周年記念技術展示会「ATF（Advanced Tribo-Fair）30th 技術展示会」を開催した。

開催の様子

　ATF技術展示会は異分野への進出、医工連携、高付加価値な表面創製に向け共創していくことを目的に開催。技術を科学する「テクニストガール」こと、声優の明里 瞳さんの司会進行のもと、パネルやサンプル展示、ショートプレゼンテーションによって、以下のとおり自社の技術をアピールした。

司会進行の明里さん

　Rtec-Instrumentsは、転がり摩擦試験機としてモジュール交換式で摺動形態の自由度が高い多機能型摩擦摩耗試験機MFT-5000を紹介したほか、独自の高速スキャンおよび解析ソフトウェアによりコストパフォーマンスに優れた白色干渉計モデルの3Dプロファイラー「UP-2000」を紹介した。日本限定キャンペーンとして、本年度（2024年3月末日）受注受け付け分に限り、UP-2000を定価950万円（税別）で販売している。

Rtec-Instruments 兒島正宜氏によるプレゼンの様子

　池上金型工業は、超精密切削加工によって金型表面に虹色を発色させ、樹脂成形品にも発色効果を付与する加飾（装飾）を目的とした加工技術・樹脂成形技術である「虹色加工」や、昨年導入したフェムト秒レーザーによって製品表面をテクスチャ加工し撥水や親水の機能を付与する技術、製品表面にナノ構造を加工し、光が反射しない黒色（漆黒）の表面にする「無反射構造技術」を紹介した。

池上金型工業 松澤 隆氏によるプレゼンの様子

　大塚電子は、光の波の情報すべて（光波動場）を独自の波面センサで取得して、可視化する光波動場三次元顕微鏡「MINUK」を紹介した。観察および測定対象から生じる光波動場を、結像素子を介さずに波面センサに記録して、任意の面の像を計算処理で生成する。視野700×700μm、深さ1400μmの三次元情報を対象にフォーカスを合わせることなく2秒未満（標準）で取得、取得した三次元情報を後から無段階で任意面を再生できる。

大塚電子 岡本宗大氏によるプレゼンの様子

　2022年に設立された樹研工業の合弁企業である日本ハミングバードサイエンティフィックは、透過型電子顕微鏡（TEM）用の試料ホルダーを紹介。流動液体や静止液体中の試料を原子レベルの分解能で可視化できる「液体導入用ホルダー」と、ガス中および高温（1000℃以上）での材料挙動を研究するための「ガス導入用ホルダー」、試料を連続的に傾斜させ撮影した投影像から三次元内部構造を再構成する「トモグラフィー用ホルダー」を展示した。

日本ハミングバードサイエンティフィック 松浦直樹社長（樹研工業社長）
によるプレゼンの様子

　岩手大学 西川研究室は、水のみを加工液（クーラント）にするSDGs対応の工作機械システム「水加工システム（電気防錆加工法システム）」を紹介した。切削油の使用時の作業環境の悪化を防止するほか、廃棄の際の輸送コストを減らし、焼却処理の際のエネルギー消費とCO2排出をなくせる。「低環境負荷・高精度加工を実現する加工液に水のみを使用したマシニングセンターの開発」として「令和4年度成長型中小企業等研究開発支援事業」に採択されている。

岩手大学 西川尚宏助教によるプレゼンの様子

　埼玉工業大学 長谷研究室は、材料の変形・破壊時に発生する弾性波であるアコースティックエミッション（AE）のセンシングを用いた摩擦摩耗診断とトライボロジー特性評価を行っている。今回は、ワーク側および主軸側各々でのデュアルAEセンシングを用いて、切削加工時に計測されるAE信号の周波数成分変化などを監視する「加工状態モニタリング」のデモを行った。

埼玉工業大学 長谷亜蘭教授によるプレゼンの様子

　展示会終了後は、来場者の投票によって優秀な技術展示やプレゼンテーションに対する表彰が行われた。大森 整 選考委員長から「いずれも優れた製品・技術・研究であり、それぞれ社会実装を進めていただくとともに、今回の出展者同士のコラボなども進めていただき、産業界に貢献していただきたい」との総評に続いて、プレゼンターを務めた東京都立産業技術研究センター開発本部 機能化学材料技術部 主任研究員 寺西義一氏から、「優秀技術展示賞」が1位：埼玉工業大学 長谷研究室、2位：岩手大学 西川研究室、3位：大塚電子にそれぞれ贈呈された。また、「技術展示賞」がRtec-Instruments、池上金型工業、日本ハミングバードサイエンティフィックにそれぞれ贈られた。

大森選考委員長による総評の様子

 

埼玉工業大学 長谷研究室への優秀技術展示賞表彰式の様子

 

kat 2024年2月24日 (土曜日)

トライボコーティング技術研究会、第16回岩木賞贈呈式、第26回シンポジウムを開催

　トライボコーティング技術研究会（会長：大森 整 理化学研究所 主任研究員）と理化学研究所 大森素形材工学研究室は2月22日、埼玉県和光市の理化学研究所 鈴木梅太郎記念ホールで、「第16回岩木賞贈呈式」および「第26 回トライボシンポジウム『トライボコーティングの現状と将来』―高耐久皮膜コーティング、プラズマ応用研磨技術、SDGs対応砥石・加工技術―（通算第150 回研究会）」をハイブリッド形式で開催した。

第16回岩木賞受賞者と関係者

　岩木賞は表面改質、トライボコーティング分野で多大な業績を上げた故・岩木正哉博士（理化学研究所元主任研究員、トライボコーティング技術研究会前会長）の偉業を讃えて、当該技術分野と関連分野での著しい業績を顕彰するもの。トライボコーティング技術研究会が提唱して2008年度に創設、未来生産システム学協会（FPS）が表彰事業を行っている。

　第16回となる今回の岩木賞では、神戸製鋼所が業績名「AIP法による高Al含有立方晶AlCrN皮膜および装置の開発」により事業賞を、大阪大学 孫 栄硯氏が業績名「ビトリファイドボンド砥石とフッ素系プラズマを用いたドレスフリー研磨法の開発」により優秀賞を、宮崎大学 大西 修氏が業績名「次世代のマルチレンジ対応型加工プロセスを目指す純氷ブロック砥石の提案と研究開発」により奨励賞を受賞した。

　切削工具向けの代表的な皮膜であるAlCrN皮膜は、皮膜中のAlの含有量が多いほど耐酸化性に優れ、高速切削や高切込みなどの難加工条件に適しているが、皮膜の金属元素の内概ね65at％以上とAl含有率が多くなりすぎると、皮膜構造が高硬度な立方晶から六方晶へと変化し硬度が低下するという課題があった。この課題に対して事業賞の業績「AIP法による高Al含有立方晶AlCrN皮膜および装置の開発」は、アーク蒸発源の磁場設計やプラズマ制御技術の開発、蒸発源試作や成膜実験などを行い、アーク蒸発源μ-ARC（ミューアーク）を開発、Al含有率が70at%以上であっても立方晶を維持し、マクロパーティクルも少ない高硬度かつ高面粗度のAlCrN皮膜の成膜を可能とすることに成功したもの。上記の新型アーク蒸発源や新型エッチング源、新制御システムなどを搭載し、2023年4月に発売を開始した新型PVDコーティング装置AIP-iXがすでに販売実績を持つことや、本装置で成膜される高硬度かつ高面粗度膜が、従来アーク蒸発源では難しかった小径工具といった精密な切削工具においても適用が可能であること、また、既存用途である金型や部品だけでなく、パーティクルが少ないといった利点から水素関連や電池関連新規用途への展開も期待できることなどが評価された。

　受賞の挨拶に立った神戸製鋼所 久次米 進氏は、「栄えある賞を頂戴し光栄に思う。20数年ぶり以上に我々のフラッグシップモデルとなる新装置の開発ができ、今回賞をいただくことになり開発関係者一同、大いに励みになる。当社では1986年から真空成膜事業を開始、先人が積み上げてきたものを含めて今回の受賞に至ったと考えている。引き続き本業界および社会の発展に貢献できるよう取り組んでいきたい。今回の開発に多大な協力をいただいたMOLDINO様に厚くお礼申し上げたい」と語った。

左から、大森会長、神戸製鋼所 竹井良将氏、同社 久次米氏、
当日プレゼンターを務めたFPS表彰顕彰部門長 藤井 進氏

　SiC、GaN、ダイヤモンドなどの高硬度で化学的に不活性の難加工材料の最終仕上げ方法では、スラリーを用いたCMP（化学機械研磨）プロセスが多用されるが、スラリー研磨ではエッチピットのために表面粗さが悪化するなど多くの課題を持つ。スラリーの代わりに固定砥粒（砥石）を用いたドライ研磨法ではその課題を解決できるが、研磨中の砥粒の摩耗に起因する「目つぶれ」や、砥粒間への切りくず侵入などに起因する「目詰まり」などの問題が研磨速度低下の原因となる。ドレッシングは砥石の切れ味を回復できるが、頻繫な目直しは加工能率の低下とコストの上昇を招く。優秀賞の業績「ビトリファイドボンド砥石とフッ素系プラズマを用いたドレスフリー研磨法の開発」では、難加工材料表面に照射し改質膜を形成することで軟質化させる「CF4プラズマ」と、母材より軟質な固定砥粒を作用させ軟質層のみを除去してダメージフリーな表面が得られる「ビトリファイド砥石」の使用で、オートドレスと高い研磨レートを実現できる、完全ドライのプラズマ援用研磨法（PAP法）を提案。AlN基板のドライ研磨において、同砥石のボンド材主成分であるシリカがエッチングされ、リアルタイムに適度なオートドレッシング作用がなされ砥石の目詰まりが起こらないことや、CF4 含有プラズマの照射でAlN基板表面に除去されやすいAlF3軟質層が形成されるため、プラズマ援用ドレッシングとプラズマ改質の相乗効果により、プラズマ照射なしの場合と比べ約2倍の研磨レートが得られたことなどが評価された。

　受賞の挨拶に立った大阪大学 孫氏は、「岩木賞優秀賞を受賞し、うれしく思う。今回の受賞は私一人の力ではなく師匠である山村和也教授をはじめ、共同研究者の方々に心から感謝を申し上げたい。大学発の技術を大学にとどまらず企業との共同研究を通じて社会実装し、産業に貢献できるように」と述べた。

左から、大森会長、孫氏、藤井氏

　奨励賞の業績「次世代のマルチレンジ対応型加工プロセスを目指す純氷ブロック砥石の提案と研究開発」では、結合剤として純水を凍らせた氷である「純氷」を用いた純氷ブロック砥石（PIB砥石）を開発、PIB砥石は純氷によって結合剤自体が冷却作用を持ち、かつ砥石表面から溶解・脱落した結合剤は環境に悪影響のない“水”となり、これが潤滑・切りくず除去作用を生むことで、研削油剤や研磨剤を使わない環境が構築できる。また、研削油剤・研磨剤による作業環境悪化も抑止できるほか、研削油剤・研磨剤・結合剤から工作物へのコンタミネーションの抑止にも効果が期待できる。さらにPIB砥石の製作段階で、砥石内の砥粒の粒度や分布を調整することで、一つの砥石で荒加工から仕上げ加工までとマルチレンジに対応可能といった砥石も製作できるなど、さまざまな応用が可能な砥石となる。PIB砥石が環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応可能なことや、石英ガラスやLED基板などに使われるサファイアに対して加工が可能なことなど、本砥石が実用化した際の産業界への波及の可能性などが評価された。

　受賞の挨拶に立った宮崎大学 大西氏は、「研究を行うにあたり指導いただいた方々や、支えていただいた方々など関係各位に厚くお礼申し上げたい。賞に恥じぬようこれからも精進したい。引き続きご指導、ご鞭撻をお願いしたい」と語った。

左から、大森会長、大西氏、藤井氏

　贈呈式の後はシンポジウムに移行。岩木賞の記念講演として事業賞に輝いた神戸製鋼所竹井良将氏が、優秀賞に輝いた大阪大学 孫氏が、奨励賞に輝いた宮崎大学 大西氏がそれぞれ講演を行った。

第26回シンポジウム 岩木賞事業賞の講演の様子

 

kat 2024年2月24日 (土曜日)