3次元形状レーザー剥離加工への挑戦
現在、表示パネル部品の表面処理層へのレーザー剥離加工は、2次元形状
では実績がありますが、3次元形状では変換ソフトの未確立や、照射角度
による光屈折等の問題があり、実用化されていません。
そのために部品コスト削減と意匠性を高めることができる3次元レーザー
加工方法の確立が課題となっています。そこでステージ移動機能付き
3次元レーザー加工装置の試作開発を行い、低価格で意匠性を高めた
3次元形状の表示パネルの生産装置の開発に成功しました。
現状の問題点と開発への取り組み
表面処理層へのレーザー剥離加工の3次元形状対応は、次の問題があります。
① レーザーの照射角度が対象物に対して鈍角になると、レーザー照射位置だけでなく周辺部分も剥離してしまう。
② 照射角度が鈍角になるにつれて、レーザー照射位置の精度が悪くなる。
これらの問題は、レーザー照射角が常に一定範囲内に入るようにすることで、解決が可能となります。
通常レーザー加工の位置決めはレーザー発射角と照射距離をレーザー発信機側のみで制御しますが、
本開発では被加工物を載せるステージをX,Y,Z方向に移動させ、照射角を常に一定に保つことで、
問題を解決しました。（図１）
ですが、新たな問題が発生しました。
加工物が大きいと、広いステージが必要になることと、 加工部の
角度に制限が付いてしまうことです。 これらの対処として、
ステージにR軸を追加し、移動範囲を少なくすることで、 広い
範囲の照射角制御を可能としました。（図２）
この開発したレーザー加工装置は、従来のレーザー剥離加工が
困難であった複雑な3次元曲面を持つ形状の部品にも適用する
ことができるほか、従来の製造方法では実現できなかった
意匠性の高い微細なデザインが加工できるようになります。
価格競争力を備え、機能的差別化が図れる部品が製造でき、
不良率の低下と製造コストの削減が見込まれます。
開発装置による試作品
上記のような高度な意匠性を持つ3次元形状の表示パネルが制作可能になったほか、加工時間が最大約30%減少しました。これにより、
より製造コストを抑えた表示パネルの製作が可能になります。
本開発によって見込まれる他の事業：分野
現在、このレーザー剥離加工はアミューズメント産業機械向けの表示パネルで、 活用されていますが、3次元形状の問題を克服し、
さらに高精度、高透明度化が 進めば、家電・弱電機器・医療機器・自動車機器産業といった多数の産業に貢献が可能であると考えられます。
本開発に関するお問合せがございましたらお気軽にご連絡ください。
資料もございますので、お求めの方はお問合せの際にその旨をお伝えください。
