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Innovation Japan 2020 ~大学見本市 Online
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大阪工業大学 工学部 機械工学科
横山 奨 講師
拡散接合による非平滑プラスチック平板の接合技術
出展番号M-35
Osaka Institute of Technology Assistant Professor Sho Yokoyama
Application of solid-phase diffusion bonding to the machined polymer surface
持続可能な開発目標(SDGs)
あらゆる年齢のすべての人々の健康的な生活を確保し、福祉を推進する
展示概要

技術概要

本技術は、主に金属の接合に用いられていた拡散接合を高分子樹脂に適用することで、医療用ディスポーザブルマイクロ流体デバイスの安価な量産の実現を目標としています。拡散接合は、母材を溶かすことなく接合界面を一体化するため、接合により透明性を損なうことはありません。さらに、多少の凹凸や切削痕が残っていても接合可能です。加工面への後処理も不要で、多種多様な高分子樹脂に対応可能です。現在、商用利用を目指して試作機を開発しており、テストサンプルとしてPMMA製のマイクロ流体デバイスの接合に成功しています。

想定される活用例

・医療用使い捨てマイクロ流体デバイスの量産(PCR用マイクロ流体デバイスなど)
・各種樹脂パーツの接合
・高機能フィルムの接合
・安価なリアクターやベーパーチャンバーの量産
・その他3Dプリンタなどではコスト的に難しい積層構造体の量産

 

展示のみどころ

開発中の拡散接合装置とそれを用いた各種高分子樹脂の接合サンプルの展示を行います。拡散接合では、切削加工面に対して後処理や表面修飾をしなくとも接合界面の一体化により切削痕が消失し、高分子樹脂本来が有する光透過性が回復することを示した接合サンプルが展示の見どころです。その他にも、アクリルやポリカーボネートの接合サンプルや拡散接合で作製したマイクロ流体デバイスのサンプルを展示する予定です。

拡散接合装置 / Diffusion bonding equipment

試作中の拡散接合装置。現在までにCOP、PC、PMMAの接合を実現。

通水試験 / Water penetration test

拡散接合により作製したPMMA製マイクロ流体デバイスの通水試験結果。250μの流路高さであれば閉塞することなく接合可能。

 
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