読了まで分
こんにちは!SurVibes編集部です。
今回は医療分野向けマイクロ流路デバイス金型コアを模した加工サンプルをご紹介します。
リブ幅0.2mm~0.05mm、高さ0.2mmと微細形状であり、高さ、幅、カーブのわずかな誤差が製品不良に繋がる要求精度が非常に高い加工です。
微細形状加工に課題を抱えておられる方はぜひ参考にご覧ください。
目次
マイクロ流路デバイスとは?
マイクロ流路デバイスは細い流路に薬液や試料といった液体を流し込み、他の薬品との化学反応を起こす装置であり、医療分野においては血液検査などによく用いられています。
血液をはじめとして医療分野で用いられる検体は貴重である場合が多く、少量で安定した化学反応を得るためには細く均一な流路が必要とされています。
そこで本サンプルではその金型をイメージし、幅0.2mm、高さ0.2mmの微細なリブ加工を施しています。

本サンプルの注目ポイント
本サンプルでは医療向け検査装置の金型をイメージしていることから、以下の点に留意して加工を行っています。
- リブ幅(流路幅)の均一性
- カーブの形状精度
- 流路部分にバリや凹みがないこと
- 流路部分の良質な面粗さ
このような微細形状を加工するとなると加工機には相応の動的位置決め精度が求められますが、一般的なマシニングセンタで用いられるボールねじ駆動方式では、方向転換時にねじの空転による位置決め誤差(バックラッシ)が発生します。
そのため特に本サンプルに見られるような微細曲面形状で精度を出すことが難しいという課題がありました。
ソディックのマシニングセンタ「UXシリーズ」はリニアモータ駆動を採用しており、本サンプルのような微細形状を安定して加工することができます。
その他にもUXシリーズは3次元微細形状加工において優位性を発揮する様々な特長を備えています。
サンプルの形状精度測定結果
UX450Lで加工を行った本サンプルの各リブ幅・高さを測定した結果は以下の通りです。
いずれのリブ幅・高さも狙い寸法に対して、誤差数μm以内で加工できています。
A高さ測定位置全体.jpg)
A幅0.2㎜_2.jpg)
A高さ測定結果.jpg)
B高さ測定位置全体.jpg)
B幅0.2㎜_2.jpg)
B高さ測定結果.jpg)
C高さ測定位置全体.jpg)
C幅0.1㎜_2.jpg)
C高さ測定結果.jpg)
D高さ測定位置全体.jpg)
D幅0.05㎜_2.jpg)
D高さ測定結果.jpg)
加工情報
| 材質 | STAVAX(52-55HRC) |
| サイズ | 25 mm×25 mm×25 mm |
| サイズ(リブ箇所) | 高さ0.2 mm 幅0.2 mm 0.1 mm 0.05 mm |
| 加工機 | リニアモータ駆動マシニングセンタ「UX450L」 |
| 主軸回転数 | 20,000~60,000 min-1 |
| 送り速度 | 400~2,000 mm/min |
| 工具 | 計4本 ボールエンドミル R0.5 ボールエンドミル R0.2 ラジアスエンドミル φ0.3×R0.02 CBNラジアスエンドミル φ0.3×R0.02 |
まとめ
今回ご紹介したマイクロ流路金型のような微細形状を先端まで高精度で加工できる点は、バックラッシが無いことで高い動的位置決め精度を発揮するリニアモータ駆動機の強みの1つです。
「自社のワークでも精度が出せるのか気になる」「詳細な情報を知りたい」といったご質問やご要望がございましたら、是非お気軽にお問い合わせください。