お知らせ

12.92014

「無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具」の開発に成功

「無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具」の開発に成功

「超硬材の鏡面仕上げ」ができる「一枚刃」と「二枚刃」のエンドミル工具を2016年以降発売予定

img03当社は、超硬材の鏡面仕上げが可能な「無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具」の開発に成功しました。
「単結晶ダイヤモンド」は同一結晶から構成されているため、焼結体特有の粒子脱落もなく、超硬材の鏡面加工が可能な工具素材として以前より注目されています。しかし、単結晶ダイヤモンドは非常に硬く加工が困難なことや、劈開性※があり、エンドミル工具として使用出来る格子面が限られています。これらの理由から、無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具は、価格が非常に高く、また、エンドミル工具先端が欠けやすいことから市場への普及が遅れていました。
※劈開性(へきかいせい):単結晶特有の現象で、結晶の特定方向に沿って割れやすいこと

そこで、当社は独自の特殊レーザー加工技術と研磨技術を開発し、上記の問題を解決しました。これにより、「一枚刃」の無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具の製造時間やコストは半減、工具寿命も1.5倍延長しました。
さらに、協和精工は、世界初となる「二枚刃」の無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具の開発にも成功しました。

当社では、今後1年間のマーケティング期間を設け、液晶用導光板、小型非球面レンズ、フレネルレンズ等を扱う、高度な精密加工技術を必要とするハイエンドなメーカー全般に対し営業を行っていきます。
「一枚刃」ならびに「二枚刃」の「無垢単結晶ダイヤモンドエンドミル工具」の発売は2016年以降になる予定です。

単結晶ダイヤモンド工具による加工試験「パターントリミング加工」
img02
■超硬20mmx10mmに加工

テスト加工環境
被 削 材 超硬G6相当
切 削 液 セミドライ
使用工具 単結晶1枚刃ダイヤモンドボールエンドミル(R0.5mm)
加工条件
回 転 数 30,000rpm
送り速度 60mm/min
切込量(軸・径) 0.002mm
加工時間 4時間
加工面粗さ Ra:0.05μm

[特殊レーザー加工技術の開発]

単結晶ダイヤモンドは非常に硬く、レーザー加工と研磨を併用した生産が主に行われています。レーザー加工は単結晶ダイヤモンドを加工することは優れていますが、加工物を一瞬高温にすることと焦点距離(集光特性)がある為に直進性のある加工は難しくある程度の加工代が必要であります。その上、単結晶ダイヤモンドは高温となった箇所は黒鉛化し硬度が著しく低下する為に黒鉛部の除去が必要であります。この為、仕上げ研磨を長時間行うのが現状です。
しかし昨今のレーザー技術の進歩とともに、弊社が独自にレーザー用に製造した加工装置による加工方法の開発と相まってレーザー加工時の加工代を数ミクロンまで減少させることに成功。単結晶ダイヤモンド工具の製造時間短縮により、工具単価を下げることで今後単結晶ダイヤモンドエンドミル工具の使用事例が増えることが期待されます。

[研磨技術の開発]

当社の特許である電解砥粒研磨※と鏡面研磨技技術の応用により、無垢単結晶一枚刃ダイヤモンドエンドミル工具にチャンファー(面取り)加工を施し、ダイヤモンド工具先端の欠けを減少させました。この結果、非鉄金属の超仕上げ加工に最適なエンドミル工具となり、アルミ、銅の鏡面仕上げから超硬の鏡面加工まで幅広い運用が期待できます。
※電解砥粒研磨:シリコンオイルを溶媒に砥粒となるパウダーを分散させた誘電性の機能性流体を作り、低周波の交流電界を与えて砥粒を配置制御して研磨する方法(特許3595219号)。

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