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ホイール割断　-速い！安い！きれい！ 薄板ガラスの切断は我らにお任せ！-

研究内容
魅力
ホイール割断という加工技術を通して，脆性材料の破壊現象に迫ります．
見えないものを可視化する楽しさが魅力です．
背景
ホイール割断は脆性材料を分断する加工技術です．その工程は非常に簡単であるにもかかわらず(図1)， 断面品質，加工速度，歩留まりに優れ，液晶ディスプレイの加工に用いられています． しかし，メカニズムの理解は完全ではなく，経験則によって運用されています． そのため，加工現象を把握・理解し，メカニズムを解明することで，より低コスト，高品質な加工につなげることが目標です．
加工方法
工具はスクライビングホイールと呼ばれ，直径数mmの円盤状をしており，外周部に鈍角の刃がついています． 近年は外周部に凹凸が存在するものが主流になっています．
工程は2工程から成り，まず，ホイールを材料に押しつけ，そのまま走査することで， 亀裂を形成します(スクライブ工程)．その後，外力を与え亀裂を進展させることで， 材料を分断します(ブレーク工程)．
研究手法
  • 割断後の断面や表面を顕微鏡等で観察し，加工の評価を行います．
  • 1秒間に百万枚という高速で撮影が可能な高速度カメラを用い，ガラス内部の亀裂形成挙動を観察します．
  • 光弾性法を利用した実験やコンピュータを用いたシミュレーションにより，ガラスの内部応力状態を推定しています．
  • 走査型電子顕微鏡(SEM)内で割断を行い観察することで，ホイールとガラスの接触部を明瞭に観察します．
研究中のテーマ

担当者一覧 現在このテーマを担当しているメンバーの一覧です．

修士２年：川名　隼平
修士１年：伊豫田　隼輝
学士4年：須藤　滉平
学士4年：李　龍彦