金型業界のいまを届けるニュースサイト「金型しんぶんONLINE」

JUNE

30

新聞購読のお申込み

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。

MLA金型・縦13㎜×横13㎜のスペースに直径0.1㎜の凹んだ球面が並ぶ

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

日本電産マシンツール 金属3Dプリンタの中型機を開発

JIMTOFで初披露 日本電産マシンツールは、パウダDED方式を採用した金属3Dプリンタ「LAMDAシリーズ」に中型機「LAMDA500」を追加、9月1日から販売を開始した。 最大造形サイズは、航空・宇宙、自動車、建設機…

SUBARU 仮想的合力とゲームエンジン活用しスクラップ落下をシミュレーション

スクラップ落下率は90.7%から97.1%に向上、金型設計も変革 SUBARUはシミュレーションを活用し、プレスラインのスクラップ落下不良を削減するための仕組みを考案した。「スクラップの落下不良は金型の破損などを引き起こ…

砥石の曲げ振動音観測による研削加工の自動化【金型テクノラボ】

著者は研削加工中、研削砥石に曲げ振動が生じていることを発見した。この振動から生じる微小な音(本研究では曲げ振動音と呼ぶ)をマイクロフォンにより測定することで加工状態の良否を識別できる技術を開発。その結果、ドレッシングイン…

ヤマシタワークス 「ハイブリッド打錠用きね」が発明奨励賞を受賞

ヤマシタワークスはこのほど、薬品などの錠剤を錆びずに打錠できる「ハイブリッド打錠用杵」で、発明協会の「発明奨励賞」を受賞した。同賞は科学技術の発展と産業振興に貢献した製品や技術に贈られる賞。 受賞した製品は同社の鏡面磨き…

MOLDINO 立壁・底面仕上げの修正を削減

8枚刃エンドミル MOLDINO(東京都墨田区、03-6890-5101)はこのほど、立壁/底面仕上げ用 8枚刃エンドミル「ER(S)8WB‐ATH」を発売した。金型の立壁・底面仕上げ加工の修正を削減し、加工の省人化を実…

トピックス

関連サイト