[發明專利]微加工方法、模具制造方法和微加工設備

有效

• 申請號: 201780034679.8
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN109311095B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 社本英二;齊藤寬史;小林庸幸;望月學;澤村一實
• 申請（專利權）人: 國立大學法人名古屋大學;山形縣;有限會社菅造型工業;株式會社IMUZAK
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00;B29C33/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王艷江

[問題]為了提供一種可以以高速和高精確度在工件的表面上執行微加工的微加工方法、模具制造方法和微加工設備。[解決方案]使用下述微加工設備100：該微加工設備100包括切削刃110和用于使切削刃110沿第一方向K1擺動的擺動單元120。使得切削刃110的平均切削方向J1與第一方向K1之間形成的角度在20°至120°的范圍。使得由于切削刃110沿第一方向K1振動而將凹入部和突出部機加工在工件WP1的表面中。

技術領域

本說明書的技術涉及適于在工件的表面上形成微小的凹入部和突出部的微加工方法、模具制造方法和微加工設備。

背景技術

超細表面結構可以用于(1)可潤濕性控制技術、(2)抗反射技術和(3)減摩技術。即，可以通過在材料的表面上形成微小的凹入部和突部來制造疏水部件、抗反射部件或滑動部件。

例如，專利文獻1公開了下述技術：在基板上形成薄膜、在薄膜上形成金屬的島狀形狀的微小顆粒、以及通過使用活性氣體并使用島形形狀的微小顆粒作為掩膜來刻蝕不存在島形形狀的微小顆粒的區域(專利文獻1的段落[0023]至[0026]、[0030]至[0034]、以及圖1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：

日本專利申請特開(專利公開)No.2008-143162

發明內容

本發明要解決的問題

然而，專利文獻1的技術存在以下問題。如專利文獻1的圖2(b)中所示，島形形狀微小顆粒的尺寸是不均勻的。另外，微小顆粒之間的間隙的尺寸也是不均勻的。因此，在一些情況下，微小的凹入部和突出部的控制可能是困難的。這將導致產生不能呈現期望性能的產品。即，產品的產量不是很高。

鑒于上述問題，研發了通過使用切削工具來形成周期性的槽的技術。然而，在這種情況下，槽通常形成在槽挨著槽的基部。因此，需要大量的工時來形成微小的凹入部和突出部。

已經實現本說明書中公開的技術以解決常規技術的上述問題。本說明書中公開的技術的目的是提供一種可以以高速在工件的表面上執行精確的微加工的微加工方法、模具制造方法和微加工設備。

解決問題的方法

根據第一方面的微加工方法使用包括切削工具和用于使切削工具沿第一方向振動的超聲波振動單元的機加工設備。另外，將在切削工具的平均切削方向與第一方向之間形成的角度設定成落在20°至120°的范圍內。由于由正振動的切削工具進行的機加工而在工件的表面上形成凹入部和突出部。

這種機加工方法可以在工件的表面上形成規則的凹入部和突出部。另外，機加工的速度是足夠高的。因此，可以適當地制造疏水部件、抗反射部件、滑動部件等。

本發明的效果

在本說明中，提供了一種可以以高速在工件的表面上執行精確的微加工的微加工方法、模具制造方法和微加工設備。

附圖說明

[圖1]示意性地示出了根據第一實施方式的微加工設備的結構。

[圖2]示出了切削工具與振動方向(第一方向K1)之間的關系。

[圖3]示出了切削工具與工件的表面之間的關系的第一視圖。

[圖4]示出了切削工具與工件的表面之間的關系的第二視圖。

[圖5]示出了由切削工具沿一個方向對工件的表面進行機加工的情況的視圖。

[圖6]示出了根據第一實施方式的改型的微加工設備的切削工具的第一視圖。