精密エッチング加工に適したステンレス鋼板

誌上新素形材展
精密エッチング加工に適したステンレス鋼板
結晶粒の微細化でエッチング面の平滑性を向上
㈱ 住友金属直江津
1．開発の目的
エッチング加工用材として多数のステンレス鋼板が使
用されており、その主体は SUS304 系のばね材である。
エッチング加工とは、フォトレジスト法によりパター
ンを形成させた後、塩化第二鉄水溶液で金属を溶解し、
レジストパターンと同じ形状に金属板を加工する方法で
ある。ステンレス鋼はエッチング速度が遅く、またエッ
a) 開発材 b) 従来材（SUS 304）
写真 1 断面のミクロ組織
チング面が平滑でないため、精密加工部品のスリット間
隔を狭くできないことや、用途によってはエッチング加
特
集
工後に電解研磨等の後工程を要するといった課題がある。
そこでエッチング面が平滑で、かつレジスト密着性に優
れる精密エッチング加工用ステンレス鋼板が開発された。
2．開発の内容
開発材の化学組成を表 1 に示す。炭化物の析出を防止
するため、低炭素化とニオブ添加を行い、強度を確保す
るため Cr、Ni、N 量を調整した。
表 1 開発材の化学組成の代表例 （mass％）
鋼 種
C
Cr
Ni
N
Nb
開発材
0.019
17.3
6.6
0.12
0.05
写真 2 エッチング面の SEM 観察
写真 1 に調質圧延前（最終光輝焼鈍後）の断面ミクロ
組織を示す。開発材の結晶粒径は約 2 m まで細粒化し
ており、従来材の約 1/10 まで細粒となっている。
写真 2 に調質圧延後のエッチング面の SEM 像（走査
電子顕微鏡）を示す。結晶粒の微細化効果によりエッチ
ング面は従来材に比べて、非常に平滑となっている。
またエッチング用材では素材とレジストの密着性が重
a) 開発材（表面改質） b) 表面改質なし 写真 3 表面改質による水濡れ性
要である。レジストの密着性が悪ければエッチング端部
のシャープ性が損なわれ、所望した形状が得られなくな
材として使用されている。平滑性が重視される用途で
る。そのため開発材では素材の表面改質処理を行って、
はエッチング後の電解研磨工数の削減あるいは省略に
レジストの密着性を向上させた。
よりトータルコスト低減にも寄与している。
写真 3 に表面改質処理の効果を水濡れ性試験で評価し
また表面改質によってレジスト密着性が向上し、エ
た結果を示す。表面改質により水濡れ性は大幅に向上し
チング液の差込みによる欠陥も改善される。
ている。
現在では、細粒効果により曲げ加工後の表面も平滑
3．開発の成果
であることから、エッチング用途以外の精密加工部品
開発されたステンレス鋼板は、エッチング面の平滑
にも使用されている。
性と形状、シャープ性に優れ、精密加工エッチング用
（文責：平原一雄）
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