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2019年9月27日
「高品位・高精度微細孔レーザ加工」サービスを開始
 東レ・プレシジョン株式会社(本社:滋賀県大津市、社長:池内 秀樹、東レ100%出資、以下「TPC」)は、このたび、微細孔を高品位・高精度・高速で効率的に加工できる新規レーザ加工機を開発・導入し、10月より受託加工サービスを開始します。

 今回開発したレーザ加工機の特長は、レーザ発振器に「フェムト秒レーザ※1(超短パルスレーザ※2)」を採用し、照射光学系に多様なビーム制御を可能とする「微細加工用多軸スキャナ」と、広範囲な領域を自由にビーム走査できる「2軸ガルバノスキャナ」という2つの光学系をもつデュアルスキャナヘッドを搭載したところにあります。本レーザ加工機は、これらの装置を備えそれぞれが得意とする領域で加工することができるため、お客様の様々なご要望に応えることができ、お客様のモノづくりの高度化にソリューションを提供します。

 「フェムト秒レーザ(超短パルスレーザ)」は非熱加工なので、熱影響が少なく高品位な加工が施せるため、各種金属をはじめ、セラミックや樹脂、また透明体のガラスやフィルム等といった脆弱性材料など幅広い材料への対応が可能となります。
また、「微細加工用多軸スキャナ」を用いるので、微細孔のテーパ角制御※3や異形孔加工が可能です。例えば、孔加工においては、テーパ角制御を用いるストレート孔の場合、最小約φ25μmまで加工でき、テーパ角制御を用いない微細孔であればレーザ出射側で最小約φ10μmまで加工が可能です。なお、加工精度は加工サイズの±10%以下です。
さらに、「2軸ガルバノスキャナ」により、広範囲に高速で高精度な多孔加工が可能な本レーザ加工機は、レーザ発振器と照射光学系からなる光学系ブロックと、XYZステージ上に500mm×500mmサイズの大型テーブルを搭載した加工室を持ち、両者を連動させることで500mm×500mmにわたる広範囲を高精度に加工することができます。この500mm×500mmテーブルサイズは微細加工用のレーザ加工機としては業界最大クラスの大きさであり、大型ワークへの微細加工を要望されるお客様にも対応が可能となります。

 今回新開発したレーザ加工機の導入により、既設の高効率熱加工技術に加え高品位非熱加工技術が加わったことで、加工可能な材料が広がっただけでなく、実現可能な加工形状も拡がり、ほとんどの顧客要求に応える体制が整いました。当社は、長年培ってきた、合成繊維製造のキーテクノロジーである紡糸用口金の製造ノウハウを活かし、今後、新エネルギー分野や半導体分野でのさらなる受注拡大を目指すとともに、インクジェットや燃料噴射ノズル等の各種ノズルや医療分野や航空宇宙分野をはじめ、電子顕微鏡や金型の分野など、新たな領域での受注拡大を進めてまいります。

 TPCは超精密微細加工技術のパイオニアとして、今後も高精度・高品位な製品を送り出すことで社会に貢献します。

 ※1パルス幅がフェムト秒(fs)の領域のレーザ。1フェムト秒(1fs)=1×10-15秒。
 ※2一般的にレーザ光のパルス幅がアト秒(as:10-18秒) ~数ピコ秒(ps:10-12秒)の範囲のレーザ。
 ※3同一加工点に対して様々な角度からレーザを照射することで、例えば孔加工において厚さ方向の孔壁面の角度を正テーパ~ストレート~逆テーパに制御できる。

技術詳細はこちら
以下、英文
Toray Precision Launching

Micro-Hole Laser Processing Service



Toray Precision Co., Ltd., announced today that it will begin taking orders in October this year for services using its new laser processing system, which can accurately and swiftly create micro-holes.

The system’s laser oscillator employs a femtosecond laser delivering ultrashort pulses. An ultrashort-pulse width generally ranges from an attosecond (one quintillionth of a second) to several picoseconds (several trillionths of a second). A femtosecond is one quadrillionth of a second.

The system also features dual scanner heads. One is for a micro-processing multi-axis scanner that makes it possible to control various beams in irradiation optical systems. The other is for a dual-axis galvano scanner, for wide beam scanning. Such capabilities enable this setup to deliver advanced manufacturing solutions to customers.

Femtosecond lasers operate nonthermally, and the minimal heat impact means they can work an array of materials. These include metals, ceramics and resins, and such delicate media as transparent glass and films.

The micro-processing multi-axis scanner enables taper angle control of micro-holes (see note below) and processing of complex holes. A good example with such control is the ability to process straight holes with diameters of as little as 25 micrometers. For micro-holes without taper angle control, the diameters of holes from which lasers have exited can be as small as 10 micrometers, which is less than hole diameters on laser-irradiated surfaces. Precision is ±10%.

Note: Through laser irradiation of the same processing point from various angles, you can, for example, control forward, straight, and reverse tapering in hole processing for hole wall angles in the thickness direction.

The dual-axis galvano scanner in this system enables it to deliver fast, precision porous machining across a broad scope. There is an optical block comprising a laser oscillator and irradiation optics, as well as a work chamber with a massive 500 mm x 500 mm table on the XY stage. Bringing together these twin capabilities together makes high-precision processing possible across the whole table. The table is one of the largest in the micro laser processing industry, and offers tremendous potential to customers with large workpiece needs.

Deploying the new laser processing system and adding existing high-efficiency thermal processing technology has broadened the materials and shape horizons, positioning Toray Precision meet most customer needs. The company is drawing on its years of expertise in manufacturing spinnerets, a key technology in producing synthetic fibers, to further increase orders in the renewable energy and semiconductor areas. At the same time, it will continue to expand orders in new fields. These include inkjet and fuel injection nozzles, the medical and aerospace arenas, electron microscopes, and molds.

Toray Precision will keep leveraging its record as a pioneer in ultraprecision micro- processing technology and contribute to society through its exceptional lineup.

HP