MRFで非球面レンズ/プリズム/フリーフォームを精密加工・修正研磨


Technologies

MRF(磁気粘弾性流体研磨機）

MRFの原理

　左側のノズルから磁性流体が供給された後、回転しているホイール上を流れ、右側の吸引ノズルで回収される。ホイール上端には磁場が形成されておりその磁場の影響で磁性スラリーがホイールの赤道上をリボン状に流れ且つ粘弾性を持つようになる。
　リボンは幅が1-数mm、高さが1-2mm程度で、そのリボン状の磁性スラリーにワーク面を接触させることでその接触領域で研磨が行われる。
　スラリー粘度・温度は管理されており、加工量が一定となる。

MRFの利点

•　研磨メカニズムにおいて従来の研磨法と異なる点をあげると、a)ピッチやウレタンなどを用いた従来の研磨では研磨面に垂直な荷重をかけて磨いている、b)研磨皿とレンズの相対運動・圧力・研磨剤の化学的作用などが研磨の条件を決定しており、定量化が困難である点があげられる。
　これに対し、MRFでは被研磨材の表面を「安定して流れる」研磨液の流体力学的な力が剪断力として面に作用し研磨するので、精密な安定制御が可能となる点である。

この特長により、下図にあるような修正研磨により、形状コントロールが可能となる。

実例紹介
　高精度球面レンズの研磨例であるが、直径20㎜のレンズをわずか４分の研磨時間でλ/20の面精度まで到達させることが出来る。
　また非球面の研磨はもっとも主要なMRFの開発動機の一つであった。MRF研磨ツールは粘弾性流体で、研磨面の任意の位置の曲率に流体がなじむ。そのため各位置で安定かつ予測可能な研磨レートが得られるため、非球面に対しても球面と同様の高精度な研磨が可能となった。

１００ｍｍの球面加工例

加工例
・平面、球面、非球面、トロイダル、フリーフォーム、プリズム、マイクロアレイなど
　複雑な形状に対応

・加工が難しいサファイヤ基板も、P-V=1/10λに平坦化が可能。

　　　　　　　　
　　　　　　　　両面ポリッシュ後　　　　　　⇒　　　　　　　　D11で平坦化
　
研磨材料例
・各種ガラス材、溶融石英、単結晶シリコン、サファイヤなど。
・超鋼（WC/SIC)金型なども、修正加工が可能。
・結晶物も、ラスター研磨により方異性の無い研磨が可能。
・電磁石による磁場が発生しますので、加工できない金属もあります。ご相談ください。

	特徴	ワーク mm	重量 kg
XE	球面・非球面・回転研磨	-100	0.5
Q-Flex	ラスター・フリーフォーム	-120	2.5
Y	ラスター加工	-200	7.0
400Ｘ	球面・非球面・回転研磨	-400	26.0
750 PS	平面２連Wheel	750× 1000	1500
950 FPC	球面・非球面・ラスター	950× 1250	1500
2000 FPC	球面・非球面・ラスター	2300× 3000	4500

＊ワークサイズは平面の場合です。
＊重量はチャック重量も含みます。

Q22-2000の完成！
平面なら、2.3mまでのワーク加工が
可能となりました。

詳しくはこちらまで。

1.1mのミラーを20時間研磨した結果

加工前　RMS = 84 nm (1/7λ)

加工後　RMS = 9 nm (1/70λ)


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