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セラミックス製工具の長寿命化とは？課題と対策・製品を解説
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セラミックスにおけるセラミックス製工具の長寿命化とは？
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『スーパーベンチュリー』は、ロケット工学技術を駆使して研究・開発された
超高性能ブラストノズルです。
ブラストエアーの圧力・流量を変えず、ノズルの構造を改良し研削材の
投射速度を上げることにより研削力を飛躍的に向上させました。
また、乱流を極力抑える形状となっており騒音の発生を低下させており、
ノズルは設計上の設定エア圧のときに効率が高く、又、騒音が低くなるように
設計されています。
【特長】
■研削能力の大幅向上
■騒音低減
■ノズル材質は特殊セラミックスを使用
■優れた耐摩耗性、軽量化を実現
※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
ブラストノズル『スーパーベンチュリー』
ブライト標識工業では、0.5μ～30mmのガラスビーズを製造・販売しています。
塗料、インキ、コーディング材、化粧品、医薬品、食品などの製造に使用するビーズミルでは、セラミックビーズが主流になっています。しかし、高硬度なため、機械の摩耗や粉体の過粉砕の原因に繋がります。
【ガラスビーズのメリット】
■粉体の結晶構造を維持
■機械の初期費を抑えることができる
■機械の寿命が長くなり、ランニングコストを抑制
■表面処理（シラン処理）可能
※サンプル希望の場合はお問い合わせの「サンプル希望」をご選択ください。
ビーズミル用ガラスビーズ
通常、超硬を使用した精密加工品はソリッド材を加工した製品が多いかと思われます。表面粗さや幾何公差など要求精度が厳格であればあるほど、ソリッド材の加工の方がコントロールしやすいというのもその理由の一つだと思います。
しかし、適用箇所部位のみを超硬材にしたロウ付け製品でも、精巧なロウ付け技術があれば、後工程の精密加工上問題なく、且つ完成品の要求精度にも応えるロウ付けは可能です。
実際、オール超硬のソリッド材ではコスト面や重量などを考慮すると、用途上必ずしも最適な材料選定では ないケースもあるでしょう。
当社では、超硬とオーステナイト系ステンレス鋼（SUS304系）のロウ付け品を母材とした精密加工品にも対応致します。
詳しくは『超硬の加工技術・アイデア紹介特集』資料をご覧ください。
精密工具向けロウ付け技術（超硬×ステンレス）
当製品は、バイアス裁断した生地をミシンで
帯状につなぎ合わせ金具に巻締めしたバフです。
バイアス裁断した生地を使用する事により織り糸の解れが少なく
摩耗しにくい特長があります。
またフェノール樹脂パイプに接着することでカセットバフとしても
使用出来ます。
【取扱種類】
■綿バイアス
■サイザルバイアス
※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
オープンバイアスバフ
【LANDS社では多彩なダイヤモンドパウダーをご用意】
多様な用途の想定の元に米国LANDS社にて開発した様々な特徴のメタルボンド用砥粒を販売しております。 重い研削負荷に耐える結晶が整った強靭なダイヤモンドから、良好な切れ味のものまでお客様の用途に最適の砥粒を自由にお選びください。負荷の軽減に有効なチタンコートもございます。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。
【ラインアップ(一部)】
■合成ダイヤ LS200S
■合成ダイヤ カーボン+シリーズ
■天然ダイヤ LSNPWシリーズ
※詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
メタルボンド用ダイヤモンド砥粒
米国LANDS社製の高品質なダイヤモンドパウダー
【ダイヤモンドを熟知したLANDSにできること】
レジンボンド用の砥粒は脱落を阻みボンドに絡みやすい凹凸の多い形状をしています。これらの特徴から、研削時には活発な自生作用により新しいエッジが次々と現れ、シャープな切れ味を誇ります。 LANDS社はこの特徴を最大限に活かすため、高い自生作用を保つよう設計された砥粒はもちろん、比較的タフなレジンボンド用砥粒まで多彩なダイヤモンド砥粒を用意しております。
【お客様のニーズに合わせた製品をお届けいたします】
ニッケルコートや銅コート製品の他に、ボンド固着性と切れ味の向上を目的としたコート率の変更、また、銀などの特殊な材料でのコートにも対応いたします。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。
【ラインアップ(一部)】
■合成ダイヤ LS070、LS100、LS120
■合成ダイヤ LSMB0
■合成ダイヤ LS2280
■天然ダイヤ LSNPWシリーズ
※詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
レジンボンド用ダイヤモンド砥粒
保守コスト低減・部品の寿命延長・生産効率等に寄与する「トフマク」の
用途例をご紹介致します。
当製品は、シリコーン被膜との複合により、非粘着性を持ち、
各種、刃物製品への処理を行うことにより、その膜密着性も長期にわたり
維持できますので、製品の量産、メンテナンスが 容易になりました。
【特長】
■ガラス・金属・樹脂などへの処理が可能
■非粘着性が必要な量産設備に応用することで生産性改善
■部品コストの低減
■部品交換頻度低減
■高精度の製品を容易に量産可能
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
非粘着性を持つトフマクの効果で、高精度の製品を量産！
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セラミックスにおけるセラミックス製工具の長寿命化
セラミックスにおけるセラミックス製工具の長寿命化とは？
セラミックス製工具の長寿命化とは、切削、研削、成形などの加工プロセスで使用されるセラミックス製工具の耐久性を向上させ、交換頻度を減らすことを指します。これにより、生産性の向上、コスト削減、廃棄物削減といった効果が期待されます。特に、高硬度・高耐熱性を持つセラミックスは、難削材加工や過酷な条件下での使用に適していますが、その脆性や加工時の摩耗が長寿命化の課題となっています。
課題
摩耗による性能低下
加工中に発生する摩擦や熱により、工具表面が摩耗し、切削能力や精度が低下します。これにより、加工品質の悪化や加工時間の増加を招きます。
微細な亀裂・欠損の発生
セラミックス特有の脆性により、加工時の衝撃や熱応力によって微細な亀裂や欠損が生じやすく、これが進行すると工具の破損につながります。
熱疲労による劣化
繰り返し加熱・冷却されることで、工具内部に熱応力が発生し、材料の劣化や強度の低下を引き起こします。
加工条件への適応性不足
特定の加工材料や条件に対して、工具の材質や形状が最適化されていない場合、早期の摩耗や破損が生じやすくなります。
対策
表面改質技術の適用
工具表面に硬質コーティングを施したり、化学的・物理的な処理を行うことで、耐摩耗性や耐熱性を向上させます。
材料設計の最適化
添加物の種類や配合比率を調整し、セラミックスの結晶構造や粒界特性を制御することで、靭性や耐亀裂性を向上させます。
加工プロセスの最適化
切削条件（速度、送り量、切り込み量）や冷却方法を最適化し、工具にかかる負荷や熱応力を低減します。
構造設計の改良
工具の形状や内部構造を工夫し、応力集中を緩和したり、熱放散を促進することで、耐久性を向上させます。
対策に役立つ製品例
高硬度コーティング剤
工具表面に強固な保護膜を形成し、摩耗や熱による劣化を防ぎます。これにより、工具の寿命を大幅に延長します。
高靭性セラミックス粉末
添加剤を最適化し、セラミックス本来の脆性を低減した材料です。衝撃や応力に対する耐性が向上し、欠損を防ぎます。
精密加工支援システム
加工条件のシミュレーションやリアルタイム制御により、工具への負荷を最小限に抑え、最適な加工を実現します。
冷却潤滑システム
加工時に発生する熱を効果的に除去し、工具の温度上昇を抑制します。これにより、熱疲労による劣化を防ぎます。
