2000℃を超えるカーボン加熱炉や半導体成膜用の真空加熱炉について話せます
¥45,000~
■ 具体的な経験の内容
光ファイバーでは、石英ガラスを溶融して紡糸する線引工程があり、線引は2,000℃を超える温度(2,300℃程度)に加熱するプロセスです。この工程で光ファイバーの5つの特性が決まります。また、線引する前のガラス母材を作る工程には、カラス化という工程があり、ガラス微粒子を焼結するプロセスがありますが、塩素ガスをキャリアガスと一緒に供給し、1,200℃程度に加熱しゾーンヒーティングを行い気泡のない石英ガラス(プリフォームと呼びます)を作る工程があります。このほかにもプリフォームを伸ばす延伸プロセスもあり、それらにはカーボンヒータが使われています。
光ファイバーメーカは、光ファイバーの特性・品質や歩留まりを向上させるために各社が独自の装置を自社開発しています。私は、古河電工で光ファイバーの量産用のカーボン加熱炉の開発の全てに係りました。そして古河電工にしかない特赦な加熱炉を開発した経験と技術を有しています。
炉の評価方法も、半導体装置の気密・耐圧試験の方法を導入して、独自の検査基準を作り、設計基準としました。
■ 実績や成果
古河電工の線引炉は私の設計した加熱炉が使われています。ガラス化炉は私が設計した特殊な炉が使われています。線引炉は海外の子会社にも導入されており、光ファイバーの高品質化、低コスト化に貢献していると確信しています。
■ そのときの課題、その課題をどう乗り越えたか
炉の開発では当初は、溶接部からの水漏れで苦労しました。溶接の方法を変える設計と冷却するの管理で解決しました。炉の大型化に伴いカーボンヒータの劣化、変形が発生しました。カーボンヒータの設計手法、固定方法を工夫して解決しました。
光ファイバーの5つの特性改善に取り組む中で、炉の各部の温度分布、変動と特性の関係をプリフォームの温度解析手法を使って解明し、独自の線引炉の設計思想を確立しました。
■ 業界構造(トレンド/主要プレイヤー/バリューチェーン等)の知見の有無
ある程度あります。
■ 関連する論文やブログ等があればURL
光ファイバの特許は100件以上出願しています。炉に関する特許も10件以上出願しています。
■ お役にたてそうと思うご相談分野
高温で真空あるいは加圧して処理をするプロセス、例えば、カーボン繊維の製造。
塩素ガスや可燃性ガスを使う加熱炉(化合物半導体のエピタキシャル装置を開発した経験があります)を使う分野は密閉性の高い炉が必要です。装置の気密性も要求される分野でお役に立てると考えています。
■その他
地域: 千葉県・三重県
役割: 加熱炉の開発・設計・量産立ち上げの担当およびマネージメント
規模: 4,0000