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第34号多孔質セラミックス真空チャックの紹介

1.はじめに

 長年培ってきたセラミックスの製造技術を生かし、ミクロンサイズの気孔径を有する多孔質セラミックスを開発いたしました。この多孔質セラミックスを使用した真空チャックについても提供可能です。
 通常の真空チャックでは出来なかった部分的な吸着固定が可能であり、一つの真空チャックで様々なワークサイズに対応可能です。

2.当社真空チャックの特徴

 当社の多孔質真空チャックには以下のような優れた特徴が
あります。
1)当社の多孔質セラミックスの特徴
・ミクロンサイズの気孔径を有しているため、フィルムなどの薄物を変形なく均一に吸着固定することが可能です。(図1)
・通常のセラミックスに近い面粗さ(Ra)0.4μmが可能です。
・従来の多孔質セラミックスと比較して、高い曲げ強度(100MPa以上)が可能です。
2)当社の真空チャックの特徴
・真空チャックの多孔体全面に吸着物が無くても吸着が可能であり、一つの真空チャックで様々なワークサイズに対応可能です。(図2)
・平面平行度5μm以内が可能であり、装置の高精度化が可能です。(□200)
 当社多孔質セラミックスを使用した真空チャックの大きな特徴は、部分的な吸着固定が可能であることです。全面での吸着性能は図3に示すように、真空度が−96KPa(大気圧を0kPaとする)に達すると65kPa(約660g/cm2)以上の強い吸着力(引き剥がし力)が得られています。これは比較のSUS溝加工品(吸着面積の60%を溝加工)に比べると低めですが、十分な吸着能力を示しています。
 同様に□50mmのワークを部分吸着した場合には55kPa(約560g/cm2)、□30mmのワークを部分吸着した場合には42kPa(約420g/cm2)となっています。図3に示すようにワークサイズが小さくなることにより、若干吸着性能は低下しますが、通常の真空チャックとは異なり問題なく部分吸着することが可能です。
 また、表1に当社多孔質セラミックスの代表的な材料特性を示します。気孔率により機械特性は変わりますが、気孔率25%にて曲げ強度200MPaと高い値を示します。
表1 当社多孔質材料の特性(代表例)
名称組成等曲げ強度ヤング率熱伝導率比熱熱膨張係数
(MPa)E(GPa)(W/m・k)(J/kg・K)(x10-8/℃)
多孔質セラミックス気孔率25%200120127895.7
通常アルミナNPA-03520350367825.7
※ 20〜100℃

4.おわりに

 写真2は真空チャックの一例で、常温仕様であるSUSタイプの□240(吸着部□203、暗色)とφ240(吸着部φ203、白色)です。ハレーション防止など用途に合わせて暗色と白色を選択することが可能です。吸着部サイズに関しては実績□350ですが、他の形状・サイズに関してもご相談下さい。また、外枠についての材質(SUS材以外)や形状などについてもご相談下さい。
 写真3(参考出展)は高温仕様であるオールセラミックスタイプのφ175です。当社多孔質セラミックスは通常のアルミナ(当社NPA−03)と熱膨張係数がほぼ等しいため、これらを組み合わせることにより高温での使用も可能となります。

ニッタン技報 

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