在金刚石的表面形成精细周期性结构的槽的方法与流程

本发明涉及在金刚石的表面中形成精细周期性结构的槽的方法。此外，本发明涉及依赖通过使用用于塑性加工的模具的塑性加工转印精细周期性结构的槽的方法，其中在该用于塑性加工的模具的加工表面中，通过以上方法、特别地通过使用减薄加工用冲模和以上模具形成精细周期性结构的槽。

背景技术：

众所周知，含有包括碳晶体的金刚石成分的碳膜具有极高的硬度和优异的耐磨性。因此，迄今为止尝试过通过在诸如凿子、立铣刀、锉刀等的切割工具的表面、在诸如冲头、冲模等的用于塑性加工的模具的表面以及在诸如阀挺杆、轴承等的滑动构件的表面形成碳膜来改善可加工性和机械寿命。

上述类型的碳膜包括含有大量金刚石成分的金刚石膜和含有大量石墨成分的dlc膜(金刚石类碳膜)。特别地，已经对用于切割工具和用于塑性加工用模具的碳膜的组成和性质进行了广泛的研究。

例如，专利文献1提出了一种冶金夹具，其具有包括金刚石和无定形碳的、形成于供待加工金属滑动的表面的硬质碳膜，

其中，硬质碳膜具有不大于2μm的表面粗糙度rmax以及从拉曼光谱计算且由以下公式计算的强度比ig/id，

ig/id

其中id为在1333±10cm^-1处的最大峰强度，ig为在1500±100cm^-1处的最大峰强度，

该强度比ig/id为0.2至20(id/ig＝0.05至5)。具体来说，该冶金夹具为减薄加工用冲模或冲头，或者为用于拉伸线的拉拔冲模。

专利文献2说明了一种用于切割工具的、形成于基板的金刚石膜，该膜由多层形成，最上表面的层(第三层)具有由拉曼光谱测量的具有不小于0.6的强度比(id/ig)。

此外，对于用于在金刚石的表面形成精细周期性结构的手段，专利文献3提出了一种使用聚焦离子束的方法，而专利文献4公开了一种使用飞秒激光(femtosecondlaser)的方法。

然而，使用聚焦离子束(fib)的方法不仅需要昂贵的装置、还存在工作范围窄的问题。使用飞秒激光的方法也需要昂贵且笨重的装置，并且具有加工量小的问题。

因此，上述方法能够应用于在具有小加工表面的切割工具的表面形成的金刚石的表面，而不能实质上应用于具有金刚石的大加工表面的模具。这是因为需要大量的成本和时间。

此外，由本申请人递交的专利文献5公开了生产金属容器的如下技术：通过在用于形成金属容器的加工表面中形成用于展现结构色(全息图)的周期性结构的精细槽，并且使用模具减薄加工容器从而将周期性结构的精细槽转印到金属容器来生产金属容器。

然而，在减薄加工期间，在模具的表面中形成的周期性结构的精细槽易于磨损或金属以显著的程度粘附到模具的表面。因此，精细周期性结构的槽具有短的使用寿命并且不适于重复执行加工。结果，精细周期性结构的槽不能实际用于工业规模的大批量生产。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-169162号公报

专利文献2：日本特许第4733193号

专利文献3：日本特开2004-188511号公报

专利文献4：日本特许5336095号

专利文献5：日本特开2003-165548号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供一种能够在不使用任何昂贵且笨重的装置的情况下宽范围地在金刚石的表面形成精细周期性结构的槽的方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于塑性加工的模具，特别地提供减薄加工用冲模，该模具具有由金刚石的表面形成的加工表面，通过以上方法在金刚石的表面中形成精细周期性结构的槽。

本发明的又一目的在于提供一种通过使用用于塑性加工的模具、特别地通过使用减薄加工用冲模来转印精细周期性结构的槽的方法。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供一种在金刚石的表面形成精细周期性结构的槽的方法，所述方法通过以产生周期性强度分布的、脉冲宽度不小于1ns的激光束照射平均表面粗糙度ra不大于0.1μm的所述金刚石的表面的至少一部分在该金刚石的表面形成精细周期性结构的槽。

在本发明的形成精细周期性结构的槽的方法中，期望的是：

(1)精细周期性结构的槽规则配置以表现结构色；

(2)以注量不小于200mj/cm²的激光束照射金刚石的表面；

(3)激光束的波长短于1064nm。

根据本发明，还提供了一种用于塑性加工的模具，其包括刚性构件，模具的加工表面为金刚石的表面，其中在金刚石的表面形成有精细周期性结构的槽，精细周期性结构的槽规则配置以表现结构色。

在用于塑性加工的模具中，期望的是，金刚石的表面包括金刚石膜，并且用于塑性加工的模具为减薄加工用冲模。

根据本发明，还提供了一种转印精细周期性结构的槽的方法，方法通过使用用于塑性加工的模具塑性加工金属基材料，同时将精细周期性结构的槽转印到金属基材料的表面以表现结构色。

在上述转印方法中，期望使用铝或铝合金的基材料作为金属基材料。

此外，对于塑性加工的方法，能够例示轧制加工、拉拔加工、挤出加工和拉伸加工。在这些加工中，优选减薄加工。

此外，根据本发明，还提供了一种无缝金属罐，该无缝金属罐在金属罐主体部的外表面形成有精细周期性结构的槽以表现结构色。

发明的效果

根据本发明的方法，通过使用纳秒激光形成精细周期性结构的槽。因此，允许在不需要使用诸如聚焦离子束装置或飞秒激光装置等的昂贵且笨重的装置的情况下形成精细周期性结构的槽。另外，能够在短时间内形成精细周期性结构的槽；即能够以低成本且宽区域地形成精细周期性结构的槽。因此，该方法能够非常有利地应用于形成精细周期性结构的槽以展现结构色(全息图)。

在将本发明的上述方法应用于具有由金刚石制成的加工表面的减薄加工用冲模时，可以在很长一段时间内维持在金刚石的表面中形成的精细周期性结构的槽不被磨损，并且即使在重复进行减薄加工之后也不允许金属粘附。结果，可以大批量生产具有转印到表面的精细周期性结构的槽的减薄加工的制品或金属罐(诸如铝罐等)。

附图说明

[图1]是示意性地示出具有通过本发明的方法形成的精细周期性结构的槽的金刚石的表面的侧视截面图。

[图2]是示意性地示出用于形成图1所示的精细周期性结构的槽的激光照射装置的结构的视图。

[图3]是示出从图2中的设备照射的激光束的干涉区域的图。

[图4]是示出基于减薄加工的冲压成形的过程的图。

[图5]是以放大比例示意性地示出具有金刚石的表面的减薄加工用冲模的侧视图，在金刚石的表面中形成有精细周期性结构的槽。

具体实施方式

根据如图1所示的本发明，在金刚石的表面1中形成精细周期性结构的槽3，槽3规则配置并维持近似相等的间距。

槽3的间距、宽度和深度与可见光的波长(大约400nm至700nm)接近。大量形成的槽3使光被衍射。归因于在相邻槽3、3之间的部分(突出部)处的光程差而发生光的干涉，因而表现出结构色。

<金刚石的表面1>

在本发明中，金刚石的表面1可以通过所谓的金刚石的单晶形成或可以通过多晶结构的金刚石膜形成，其中通过诸如气相沉积等的手段形成多晶结构的金刚石膜。然而，这里难以形成具有大面积的金刚石的单晶。因此，期望通过使用多晶结构的金刚石膜形成金刚石的表面1。

此外，期望的是，上述金刚石膜具有在拉曼光谱中不小于1.0、特别地不小于1.2的由以下公式(1)表示的强度比：

id/ig(1)

其中id为在碳膜表面的拉曼光谱中出现在1333±10cm^-1处的最大峰强度，ig为在碳膜表面的拉曼光谱中出现在1500±100cm^-1处的最大峰强度。

也就是，峰强度id归因于膜中的金刚石成分，而峰强度ig归因于膜中的石墨成分。因此，峰强度比越大，石墨的含量越少，表示膜更接近由金刚石晶体形成的膜(金刚石膜)。

例如，峰强度比处于上述范围内的金刚石膜是维氏硬度不小于8000的非常坚硬的膜，此外，该膜具有高度的化学稳定性。因此，金刚石膜适于形成减薄冲模的加工表面，减薄冲模用于执行诸如减薄加工等的重度成型(severemolding)。如果强度比不高于例如1.0，则金刚石膜包含大量石墨成分，该膜的硬度等性质减弱。因此，在该情况下，金刚石膜不适于形成用于塑性加工的模具(诸如用于执行重度成型的减薄加工用冲模等)的加工表面。

此外，金刚石的表面1是平均表面粗糙度ra(jisb-0601-1994)不大于0.1μm、特别地不大于0.05μm的平滑表面。这里，重要的是，在这种平滑表面中形成周期性结构的精细槽3。这是因为，如果在粗糙表面中形成周期性结构的规则配置的精细槽3，则光的干涉因光的不规则反射而减弱并且变得难以表现结构色。此外，平滑表面提供了改善的光滑性(slipperiness)并且有利地用作减薄加工用冲模的加工表面。

具有上述峰强度比和平滑表面的金刚石膜通过诸如cvd方法等的已知方法形成于预定基材料(例如刚性基材料)的表面，cvd方法如热丝cvd方法、微波等离子体cvd方法、高频等离子体cvd方法或热等离子体cvd方法。在此之后，对金刚石的表面抛光。

通过使用作为原料气体的通常利用氢气将诸如甲烷、乙烷、丙烷或乙炔等的碳氢气体稀释至大约1％的浓度而获得的气体来形成膜。原料气体经常混合有少量的诸如氧气、一氧化碳或二氧化碳等的气体以调节膜的品质和成膜速率。

即，通过如下方法形成膜：使用上述原料气体，在高达700℃至1000℃的温度下加热待形成有金刚石膜的基材料以分解原料气体从而产生活性种，以及使金刚石的晶体在基材料上生长。在形成膜时，利用离解的氢原子选择性地蚀刻形成于基材料的石墨和无定形碳。因此，膜包含大量金刚石成分，并且在膜的拉曼光谱中展现处于上述范围内的峰强度比。

这里，形成的金刚石膜具有多晶结构，并且该膜的表面粗糙度ra趋于变得比上述范围粗糙。因此，为了获得上述平滑表面，对金刚石膜的表面抛光。因此，在预定基材料上形成在拉曼光谱中的峰强度比和表面粗糙度ra都处于上述范围内的金刚石膜。

在已经形成膜之后，能够通过本身已知方法对膜的表面抛光。

例如，如在由本申请人提出的日本特开2011-177883号中公开的，通过以下方法使膜的表面粗糙度被调节为处于上述范围中：使用诸如带或线等的抛光构件(该抛光构件具有包括容易与碳反应的金属(zr、ta、ti、w、nb、al等)或渗碳金属(fe、ni、co等)的表面)，并且在金刚石不分解的温度下使用诸如激光等的加热手段加热该碳膜的表面和/或抛光构件的表面的状态下、在该表面滑动抛光构件而摩擦碳膜的表面和/或抛光构件的表面，因此，获得期望的金刚石膜或期望的金刚石的表面1。

<形成精细周期性结构的槽3>

在本发明中，利用激光束加工和干涉在金刚石的表面1中形成精细周期性结构的槽3。也就是，金刚石的表面1太坚硬以至于无法通过简单地使用工具加工在表面1中形成槽，也无法通过简单地将激光束聚焦于表面1而形成槽。因此，通过以产生周期性强度分布(即光的干涉)的方式照射激光束来通过激光束加工形成周期性结构的精细槽3。

用于执行激光束加工的激光束照射装置具有如图2所示的结构。整体由10表示的照射装置包括激光振荡器11、分束器(透射型衍射光学元件)12、准直元件(透镜)13、光束选择元件14和集光元件15。利用具有周期性强度分布的激光束照射具有金刚石的表面1的基材料20，并且归因于光束的干涉在表面1中形成周期性结构的精细槽3。

激光振荡器(激光束源)11输出所谓纳秒的激光束，即输出脉冲宽度不小于1ns、特别地为1ns至100ns的激光束。本发明优选地使用yag激光、yvo4激光或ylf激光。

也就是，为了在金刚石的表面1中形成周期性结构的精细槽3，必须使用高功率脉冲激光束。此外，为了表现依赖于精细周期性结构的结构色，精细周期性结构的槽3应当具有大约0.5μm至大约3μm的节距，使得能够有效地产生可见光的颜色。此外，为了精确加工周期性结构，激光束的波长必须在比槽的节距短的区域中。此外，通过使用激光束的干涉由激光烧蚀形成精细周期性结构的槽3。因此，必须使用相干性高的激光。为此目的，使用上述脉冲激光，该脉冲激光的波长期望地小于1064nm。

此外，期望的是，激光振荡器11具有用于调节待照射的脉冲数的功能并且还能够调节激光输出以控制能量密度(注量：一个脉冲照射的每单位面积的能量)。例如，期望的是，施加到位于基材料20的金刚石的表面1的激光束具有被调节到不小于200mj/cm²的注量。

这里，能够通过调节激光振荡器11的激光输出并且还通过在维持相同激光输出的同时变化照射的光束的直径来控制能量密度(注量)。

分束器12是触发衍射的透射型光学元件，这是因为该透射型光学元件具有周期性地刻在其表面的精细凹痕和突出部。分束器12将激光束分为多个光束。

对于准直元件13，可以使用焦距为200mm的由例如合成石英制成的平凸透镜。在该情况下，准直元件13置于与分束器12相距200mm的位置处。准直元件13允许由分束器12分开的多个光束通过。

光束选择元件14置于已经通过准直元件13的光束聚焦的位置处。在多个光束中，阻隔(shutoff)对于干涉不必要的光束；即仅那些对于干涉必要的光束被允许通过。

对于集光元件15，可以使用焦点为100mm的由例如合成石英制成的平凸透镜。集光元件15会聚已经通过光束选择元件14的光束并且使光束相交并干涉。

对于准直元件和集光元件，除了凸透镜之外，还可以使用诸如菲涅耳透镜和grin(渐变折射率(graded-index))透镜等的光学元件。

也就是，形成于基材料20的金刚石的表面1配置于距激光束照射装置10的集光元件15预定距离处。该位置在多个光束由于集光元件15而相交的干涉区域中。

如图3所示，干涉区域是分布的高强度区，在干涉区域中，利用激光束照射形成于基材料20的金刚石的表面1。这里，干涉区域中的高强度区中的距离(周期)d根据光束的相交角度θ变化。能够通过使用符合以下公式的激光波长λ和光束的相交角度θ求得高强度区中的周期d：

d＝λ/(2sin(θ/2))

如上所述，在干涉区域中照射激光束。因此，在位于基材料20的金刚石表面激发周期性光强分布，激光烧蚀在高强度区中显著发生，并且在金刚石的表面1中形成规则配置的精细周期性结构的槽3以展现结构色。

上述方法使用了纳秒激光作为激光束而不使用聚焦离子束或飞秒激光。因此，使用的设备不昂贵，除此之外，能够宽范围地形成精细周期性结构的槽3，从以工业规模实施本发明的方法的角度出发，这提供了非常大的优点。

特别地，能够宽范围地形成精细周期性结构的槽3。此外，金刚石的形成有精细周期性结构的槽3的表面1坚硬并且具有优异的光滑性。因此，最适合将本发明的方法应用到用于成型金属材料的模具的加工表面。例如，用于塑性加工的模具的加工表面能够被制成金刚石的表面，用于塑性加工的模具例如为减薄加工用冲模、用于轧制加工(rollingwork)的模具、用于拉拔加工(drawingwork)的模具、用于挤出加工(extrusionwork)的模具或用于拉伸加工(stretchingwork)的模具。在该情况下，能够在金刚石的表面中形成规则配置的精细周期性结构的槽以表现结构色。

因此，通过在模具的加工表面的宽区域地在模具的加工表面中形成精细周期性结构的槽3，可以将精细周期性结构的槽3转印到通过成型加工获得的金属成型体的表面的宽区域，从而以在金属成型体的表面展现清晰可辨的结构色，这有助于极大地提高商业价值。

特别地，当本发明应用到减薄加工用冲模的用于重度减薄加工的加工表面时，本发明的优点能够最大程度地展现。

<减薄加工用冲模>

在说明根据本发明形成有精细周期性结构的槽3的减薄加工用冲模之前，以下说明的是基于通过使用该冲模的减薄加工的加压加工。

图4示出了生产金属罐的工艺，其作为基于减薄加工的加压成型工艺的代表性示例。

在图4中，首先对用于生产金属罐的坯料片(例如铝片)31冲切加工以获得用于形成金属罐的盘33(参照图4的(a))。

通过冲头35和冲模37进行冲切加工，其中冲头的外径对应于盘33的直径，冲模37保持坯料片31并且具有对应于盘33的直径的开口。也就是，通过使用冲头35冲切保持于冲模37的坯料片31，从而获得预定尺寸的盘33。

依据通过上述生产工艺生产的制品的形式，坯料片31通常可以被冲切成其它形状(例如矩形形状)。

对如上所述获得的盘33进行拉拔加工，以获得小高度的拉拔加工的罐(有底的筒状体)39(参照图4的(b))。在拉拔加工中，用于冲切的盘33保持于冲模41，盘33的周缘被压边圈夹具(blankholderjig)43保持。冲模41中形成有开口。通过使用用于拉拔加工的冲头45将盘33推入冲模41的开口。因此获得拉拔加工的罐39。

冲模41的开口的上端处的角部(保持盘33的那侧)为圆形(弯曲)，使得盘33能够在不被折叠的情况下被快速推入冲模41的开口。冲头45的外径被设定为比冲模41的开口的直径小近似等于盘33的厚度的量。因此，在拉拔加工中，厚度几乎不减小。

接着，对以上获得的拉拔加工的罐39进行减薄加工，由此成型具有大高度的金属罐主体(拉拔减薄的罐)47(参照图4的(c))。

在减薄加工中，用于减薄的冲头49插入通过以上拉拔加工获得的拉拔加工的罐39。然后，冲头49下降，同时使拉拔加工的罐39的外表面与环状的减薄冲模51的内表面压力接触。因此，拉拔加工的罐39的侧壁的厚度能够被减薄冲模51减小。因此，获得厚度减小并且高度根据厚度减小的程度而增加的金属罐主体47。

即，金属罐主体47是未印刷并且也未被缩颈的坯料罐。

如将从图4中理解的，在包括冲切加工、拉拔加工和减薄加工的一系列步骤中，在冲切加工中需要没有光滑性。然而，随着步骤从拉拔加工到减薄加工，在模具和待成型的制品之间需要增加的光滑性。特别地，在减薄加工中，最大的表面压力施加于被成型的制品的外表面。

因此，在本发明中，期望的是，减薄加工用冲模51的加工表面(被成型的制品与冲模51彼此接触的表面)是如上所述地形成且表面被如上所述地抛光的金刚石的表面1，并且通过如上所述的方法在表面1中形成精细周期性结构的槽。

参照图5以及图4(特别地参照图4的(c))，冲模51至少具有为如图1所示的金刚石的表面1的加工表面60。在加工表面60中，已经通过如上所述的方法形成精细周期性结构的槽3。

如图5所示，冲模51的加工表面60作为整体具有朝向端部变细的形状并且包括一对倾斜表面60a和60b以及在倾斜表面60a与60b之间的平坦端面60c。这里，平坦端面60c和位于加工方向上的上游侧的倾斜表面60a的一部分(与端面60c连续)形成与作为被成型制品的拉拔加工的罐39的外表面真正接触的作用表面60x。因此，只要在作用表面60x上形成金刚石的表面1，就可以使形成上述表面1的金刚石膜形成于冲模51的整个表面，或者可以形成于作为冲模51的表面的一部分的加工表面60，或者可以被限制为形成于作用表面60x。

已经在作用表面60x的至少一部分中形成精细周期性结构的槽3。

减薄加工用冲模51在刚性基材料的预定表面上形成有金刚石膜以在金刚石上形成表面1。这里，刚性基材料具有能够承受重度减薄加工的强度以及能够承受在形成金刚石膜时的高温下的热量的耐热性。刚性基材料由所谓的渗碳合金制成(渗碳合金通过烧结例如碳化钨(wc)和诸如钴等的金属粘合剂的混合物获得)，或者由诸如碳化硅(sic)或氮化硅(si3n4)等的陶瓷制成。

根据如上所述的本发明，获得坯料罐47，由于通过使用减薄加工用冲模51减薄加工，该坯料罐47具有镜面抛光的高度平滑外表面，冲模51在其加工表面60上具有金刚石的表面1，表面1中形成有如上所述的精细周期性结构的槽3。另外，坯料罐47在其外表面(镜面表面)中具有在减薄加工的同时转印到该外表面的精细周期性结构的槽。因此，坯料罐47表现结构色并且具有极大改善商业价值的特征。

也就是，加工表面60展现优异的光滑性并且提供金刚石的坚硬表面1，被加工的金属材料不容易粘附到表面1。因此，坯料罐47的外表面变为高度平滑镜面表面，并且通过减薄加工使精细周期性结构的槽3被有效地转印到高度平滑镜面表面中，以生动地表现结构色。

另外，即使当重复执行减薄加工时，也有效地抑制被磨损的或被加工的金属材料粘附。因此，通过重复加工有效地防止精细周期性结构的槽3消失，并且工具维持极大延长的使用寿命。因此，可以在不替换减薄加工用冲模51的情况下成型大量坯料罐47，因而从工业的角度出发提供极大的优点。

此外，根据本发明，在减薄加工用冲模51的加工表面(金刚石的表面1)中形成精细周期性结构的槽3的区域具有大到使得结构色清晰可辨的尺寸。

这里，使用图4的(c)所示的减薄加工用冲模51可以在不使用诸如蜡等的润滑剂的无润滑系统(所谓的干压系统)的情况下或在使用诸如蜡等的润滑剂而且仅使用非常少量的润滑剂的低润滑系统的情况下执行重度减薄加工。

此外，基于使用减薄加工用冲模51的减薄加工能够适于各种金属或合金。例如，能够通过使用本发明的减薄加工用冲模51对铝、铜、铁、包含这些金属的合金以及诸如镀锡钢板(例如锡板)等的表面处理的钢板进行高减薄比的重度减薄加工。

特别地，在通过图4所示的上述工艺生产金属罐主体时，本发明的减薄加工用冲模51能够有利地用于的减薄加工。最期望地，本发明的减薄加工用冲模51能够适于生产铝罐或铝合金罐(特别地生产无缝罐)。

此外，图4的(c)所示的减薄加工能够在一个步骤中仅使用一个减薄加工用冲模51执行，或者还能够通过在加工方向上在多个步骤中配置减薄加工用冲模来通过多个步骤连续地执行。即，减薄加工能够通过适当方法执行，该方法取决于期望的坯料罐47的高度和厚度(主体部的厚度)。然而，当通过多个步骤执行减薄加工时，可以仅在用于减薄加工的最终冲模中形成精细周期性结构的槽3，而其它冲模上可以仅形成金刚石的表面1。这是因为，如果在通过使用形成精细周期性结构的槽3的冲模执行减薄加工之后执行减薄加工，则被转印的精细周期性结构的槽将被消除(wipeout)。

前文说明了用于塑性加工的模具和基于减薄加工的情况转印根据本发明的精细周期性结构的槽的方法的实施方式。然而，用于塑性加工的模具和转印本发明的精细周期性结构的槽的方法绝不限于以上实施方式的那些方法，而是还可以在设计上在不脱离本发明的范围的情况下以多种方式变型。例如，金刚石的表面可以形成于除了减薄加工用冲模之外的用于塑性加工的模具的加工表面，并且精细周期性结构的槽可以规则配置地形成于金刚石的表面以展现结构色。通过使用以上模具，金属基材料能够通过取决于模具的种类的方法被塑性加工，并且精细周期性结构的槽能够在塑性加工的同时被转印到金属基材料的表面。

前述说明还解释了激光束照射装置和形成本发明的精细周期性结构的槽的方法的实施方式，然而这绝不仅限于以上实施方式，理所当然地，在不脱离本发明的范围的情况下还可以以各种其它方式变型。

实施例

现在将通过使用以下实施例说明本发明，然而，本发明绝不仅限于此。

参照图2，在减薄加工用冲模中形成精细周期性结构的槽，冲模具有0.018μm的平均表面粗糙度ra并且冲模上形成有金刚石膜。具体而言，q开关脉冲yag激光器的三次谐波(波长355nm)的光束通过分束器12以便被分为多个光束。

分开的光束通过准直元件13。对于干涉不必要的光束被置于焦点位置的光束选择元件14阻挡，仅必要的光束(两个光束)被允许通过。通过了的光束通过使用集光元件15会聚，并且相交并干涉以便在干涉区域中投射到金刚石的表面。此外，虽然未图示，但是光束被允许通过棱镜，并且棱镜的光轴弯折，以便使光束投射到作为减薄加工用冲模的加工表面的内径部。此外，虽然未图示，但是安装有减薄加工用冲模的驱动台移动，以便将光束投射到必要区域。脉冲yag激光器由5ns的脉冲宽度且10hz的重复频率(recurringfrequency)组成。当利用700mj/cm²的照射能量密度照射单个脉冲时，观察到在金刚石的表面中形成精细周期性结构的槽。

此外，改变分束器12的格栅节距以使光束的相交角度θ变化，并且在金刚石的表面中形成的精细周期性结构的槽之间的间距被设定为1.5μm和3μm。

接着，通过使用获得的冲模对铝片进行减薄加工。铝片是被轧制成厚度为0.27mm的片a3104。铝片被冲切并且被拉拔加工以形成之后用于成型测试的具有直径为φ95mm的底的筒状体。通过使用液压机进行成型测试，首先以1m/s的速度移动外径为φ66mm的冲头以执行拉拔加工，从而形成φ66mm的筒状体。然后，对筒状体进行三次减薄加工。在三次减薄加工中，使用形成有精细周期性结构的槽的冲模，从而将精细纵向槽转印到坯料罐的表面。通过使用润滑剂(冷却剂)(湿法成形)以及不使用润滑剂(干法成形)形成坯料罐。利用肉眼评估坯料罐的表面。

在各情况下，在坯料罐的表面上出现结构色。无论精细周期性结构的槽之间的间距如何，外观都几乎相同。当不使用润滑剂时，能够从较宽范围的方向上观察到结构色，并且该结构色比使用润滑剂时的结构色更生动。这归因于所使用的润滑剂停留在冲模与罐之间的界面中，使得可转印性降低。另一方面，在不使用润滑剂的情况下，冲模和罐彼此直接接触。因此，可转印性不会被打断并且结构色出现得更多。

附图标记说明

1：金刚石的表面

3：精细周期性结构的槽

51：减薄加工用冲模

60：加工表面