Ni-Fe、Ni-Coを用いた電鋳技術
電鋳金型の製作
１．電鋳て何？
電鋳は連続電気鋳造法の略で、めっきの厚付け法になります。めっきは3μm～２０μｍの依頼が主です。電鋳はｍｍオーダーまでめっきを連続し析出させる技術です。
電鋳の特徴としては
- 転写性：素材の表面状態を確実に転写します。ナノ精度の転写性です。
- 機械加工ではコストがネック。低コストで金型が作成できます。
- 複雑形状品の金型が作成可能です。
- 材質は主として「銅・ニッケル」になります。
電鋳金型の用途としては
- 民生品：ゴルフボール、ゴム手袋、CDスタンパー等
- 家電製品：レーザーディスクのホログラム、通信コネクター、電気髭剃り、インクジェットノズル等
- その他：ホットエンボス、ナノインプリントの金型等
益々、用途の拡大が見込めます。
我が社の電鋳の特徴は、従来ニッケル金型に使用している物性は硬度：200Hｖ、引っ張り強度が低いなどの欠点を改善した、ニッケルー鉄合金です。硬度：550Hv、引っ張り強度：2000Mpa以上の物性を保持しております。
２．製作方法
母型→導電化処理→電鋳→金型加工
- 母型とは最終製品の形状を機械加工、リソグラフィーなどで作成する。
- 導電化処理とは電気めっきで肉盛するので、スパッタ、パラジウムを母型表面に付与する。
- 電鋳は必要な強度、膜厚、物性を管理した皮膜を作成いたします。
- 金型加工は電鋳皮膜を必要な形状加工に仕上げる。
上記写真は母型（PMMA：アクリル）を立命館大学のSR光により作製し、当社で導電化処理し、Ni-Fe電鋳（10ｍｍ）を実施後、金型に仕上げ、成型樹脂下流れを説明しております。
母型はシリコンウエハーでも可能ですが、導電化処理にスパッタ膜を実施して頂ければ対応できます。
３．共同研究成果
1）リコーエレメックス アクチュエーター
ばね特性も飛躍的に改善され、耐久性も兼ね備えた部品が完成。
2）アイテス
凹母型 400nm
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凹母型 550nm
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電鋳後、FIB断面観察、ボイドなしで完全に金型が作製されている。
3）独立行政法人 日本原子力研究開発機構
電極になります。
写真では判別しにくいですが、銅を積み上げ、冷却排水路、磁石挿入穴（□）、冷水の出入り口を電鋳で作製しました。
最終機械加工は、正面の座繰り加工のみです。
この技術により、真空ロウ付けで不安定であった、接着強度不備による、冷水の漏れが完全になくなり、安心、安全に使用できる画期的なイオン源の電極作製に成功しました。
４．Ni-Fe電鋳の特性
1） 熱膨張係数
