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」

JANUARY

12

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

新明和工業 成膜&研磨で金型を長寿命化

最短2時間で研磨 多結晶ダイヤモンドのコーティング装置を手掛ける新明和工業(兵庫県宝塚市、0798・54・2156)は、コーティング後の研磨技術の開発にも注力している。これまで時間がかかっていた鏡面仕上げを最短2時間でで…

低抵抗インサートを追加
三菱マテリアル

多機能カッタシリーズ  三菱マテリアルはこのほど、高能率加工用多機能カッタ「VPX」シリーズに低抵抗インサート「Lブレーカ」を追加した。8材種48アイテムを加え、幅広い被削材の加工に対応する。  切れ味重視の設計により低…

オークマ 油圧を使用しない立形マシニングセンタ【金型テクノラボ】

SDGsを目指した環境への配慮は年々高まっており、中でも脱炭素に対する意識は特に高い。脱炭素社会を実現するためには消費電力量やCO2排出量の削減が重要だが、製品精度は維持しなければならない。そのような高精度とエネルギー削…

野宮産業 ブラシで金型メンテナンス【金型応援隊】

野宮産業は、工業用ブラシやブラシを使った自動機・洗浄機などを設計・製作するメーカー。顧客の要望に応じて作るオーダーメイド製作に強みを持つ。 同社の「金型清掃用ブラシ」は金型専用の毛材を使用しており、高温状態の金型を清掃で…

小径サイズを大幅に拡充 高硬度向けやCBN
ユニオンツール

 ユニオンツールは高硬度材向けやCBNエンドミルの小径サイズを大幅に拡充する。焼入れ鋼などを高効率に加工できる「HMGCOAT」のシリーズや、CBNのエンドミルの小径サイズを増やす。  高硬度材に加工に適した、新開発のコ…

トピックス

関連サイト