加工時間を45%短縮 ソディックはこのほど、加工時間を45%短縮し、消費電力を30%削減させた大型の型彫り放電加工機「AL100G」を発売した。効率化や脱炭素ニーズに対応する。 新開発の「SP電源」や、荒加工速度向上する…
ワークス ガラス両面MLA金型を開発
マイクロボール工具で加工
レンズ金型を手掛けるワークス(福岡県遠賀町、093-291-1778)はガラス製両面マイクロレンズアレイ(MLA)の金型を開発した。独自の微細なナノ多結晶ダイヤモンド(NPD)工具による加工技術によって実現した。従来工法と比べてMLAの生産効率を高め、適用する製品の小型化にもつなげることができるという。

半導体レーザー製品に需要

開発した金型は超硬製で、円柱状の上面の縦13×横13㎜のスペースに直径0.1㎜、深さ4μmの凹んだ球面が1万個並ぶ。球面の表面粗さは±0.2μm。この金型を向かい合わせにしてガラスの素材を挟み、両面MLAを成形する。
ガラスレンズの金型は成形時に300℃に熱する。高温に耐えるため金型にも超硬が用いられる。そのためダイヤモンド砥石で研削加工する。しかし加工の過程で砥石が摩耗するため微細な球面を加工できず、直径0.5㎜が限界だった。
直径0.1㎜の球面は、粗加工した後、独自開発したNPDマイクロボール工具で仕上げた。CVDラッピング技術によって先端の表面を凹凸がない真球面にした工具で転写する。これにより1万個の球面を同じ精度で加工することに成功した。
今まで微細なガラス製MLAは金型で加工できないため、石英ガラスをドライエッチング法で加工していた。そのため片面ずつしか加工できず、片面を背中合わせに組み立てると10~20㎜の厚みが出る。屈折率は1.46のみ。生産は月2520個で、1個当たりのコストは5万円だった。
しかし開発した金型は両面MLAを成形でき、その厚さは2~3㎜。様々なガラスを成形でき、屈折率は1.8まで対応できる。月に5万4百個を生産でき、1個当たりのコストは5千円に抑えることができるという。
MLAはプロジェクタや自動車のヘッドライトなど半導体レーザー応用機器に用いられる。この金型で両面MLAを生産すれば、これまでの片面MLAと比べて製品を小型化し、生産コストも下げることができる。
半導体レーザー応用機器市場は2030年に50兆円に拡大するともいわれる。ワークスはMLA金型の研究を重ね、25年にも実用化を目指す。金型だけでなくレンズの量産も手掛け、30年に年間売上高25~30億円にする計画だ。
金型新聞 2022年7月1日
関連記事
敬称略、カッコ内旧職 三井ハイテック 3月1日付 成田和雄(モーターコア事業本部長付部長)モーターコア事業本部モーターコア事業企画部長兼グローバル企画部長 国枝亮(モーターコア事業本部モーターコア事業企画部長兼グローバル…
日本ツクリダス(堺市南区、072-290-2223)は、生産管理システム「エムネットくらうど」に、金型部品などの加工案件それぞれについてチャットで会話できる機能を追加する。2023年2月末までにクラウド版の全ての利用者が…
DXの本質は利益を生み出すことにある。以降では、DXによって「売上げを上げて利益を生み出す」方法と「コストを下げて利益を生み出す」企業のそれぞれの取り組みを取材した。 金型の長寿命化、自動化へ 冷間鍛造金型を手掛けるニ…
「TTMC‐タイプF」は、金属加工未経験者でも多品種少量の高精度加工ができる完全自動切削加工機だ。ワークの3Dデータを入力し素材を手でセットするだけで、製造AIが素材や工具の段取り、加工指令、工具交換など一連のプロセスを…


