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超硬素材・研磨加工について

超硬素材・研磨加工について

《超硬の加工に関して》
⑴ 超硬の加工に関しての注意事項
⑵ 超硬素材について
⑶ 超硬の加工
⑷ レジンボンドダイヤ砥石と電着ダイヤ砥石の粒度
⑸ レジンボンドダイヤ砥石の各工程研磨による面精度


⑴ 超硬の加工に関しての注意事項.
超硬素材であるタングステンと結合剤(バインダー)であるコバルトはいずれも健康に対する有害性があります、特にコバルトに関しては発がんのおそれの疑いがあります。
実際に超硬を加工してみると、比重が金とほぼ同じこともあり粉塵よりも大きい粒子の粉は定盤の上に蓄積されていきます、しかしながら粉より微細な微粒子は防塵マスクに付着します、集塵機を使用しますと粒子の粉は定盤の上に蓄積されますが微粒子は集塵されることが当社で実証済みです、健康のために必ず集塵環境下で使用してください(出来れば防塵マスクも併用してください)。


⑵ 超硬素材について
一般的に炭化タングステンと結合剤であるコバルトを混合して焼結したものを超硬とします。
鋼の中で最も硬いのはビッカース硬度で約700の高速度鋼と呼ばれるハイスです、超硬はビッカース硬度約2000以上のはるかに硬い素材でダイヤモンドに次ぐ硬さを誇っており、比重は小数点以下3桁まで金とほぼ同じです。
超硬はハイスでありがちな摩擦熱によって硬度が落ちる、いわゆる焼き戻し(訛る)といわれる現象も無く、摩擦に非常に強く変形もしません。一方で靭性(ねばり)が無く、捻じれや無理な力が掛かるとガラスや陶器のように欠けてしまいます。つまり、超硬は熱に強く耐摩耗性にも非常に優れているが衝撃に弱いという性質があります、硬いダイヤモンドが実は簡単に割れることをご存知でしょうか、超硬もそれと同じ事が言えます。

⑶ 超硬の加工
超硬を加工するにはダイヤモンド粒をボンドで焼き固めたレジンボンドダイヤ砥石、金属にダイヤモンド粒を電着した電着ダイヤ砥石、ダイヤコンパウンド、ダイヤジェル、セラミック砥石、アルカンサス砥石などを使い分けます。
成形や折れた状態からの加工など切削量が大きい場合にはモーターツールを使用することをおすすめします。
中仕上、鏡面仕上げのような切削量が少ない場合にはモーターツールを使用するか手砥ぎでも加工できます。
成形から中仕上まではレジンボンドダイヤ砥石(粗番手)と電着ダイヤ砥石が適しています。
仕上にはレジンボンドダイヤ砥石(中番手)が適しています、レジンボンドダイヤ砥石程切削力は無いもののセラミック砥石、アルカンサス砥石も適しています。
鏡面仕上にはレジンボンドダイヤ砥石(細番手)が適しています、必要に応じてダイヤコンパウンド、ダイヤジェルなどで更なる鏡面仕上とピン角、ピン先による欠け防止のための糸面取りを施します。
《糸面取りとは超硬の欠けの要因でもあるピン角部分を少しの面取りをすることで欠けにくくする手法です。をカバーできます、当社では超硬製品の先端部は最後にフェルトにダイヤコンパウンドを塗布しモーターツールにて目視できないほどの糸面取りを行っています》

⑷ 電着ダイヤ砥石とレジンボンドダイヤ砥石の粒度について
電着ダイヤ砥石は金属の上にダイヤ砥粒をニッケルメッキにより接着したものしたものです、感触は紙鑢のようにザラザラしていて粒を感じる事ができます、紙鑢同様に表面のダイヤモンド粒が無くなった時点で役目は終了します。
一方、レジンボンドダイヤ砥石は砥粒をボンドで焼き固めていますので層全体がダイヤモンド層となります、触ってもザラザラ感はなく細番手はスベスベしています、電着ダイヤモンド砥石の数十倍、数百倍(当社の見解)の寿命があります。
モーターツールで使用した場合、電着ダイヤ砥石とレジンボンドダイヤ砥石は同じ粒度表記であっても仕上り面精度は全く異なります、 例えば#2000電着ダイヤ砥石の場合、細かな研磨傷が残り光沢面にはなりません、しかし同じ#2000のレジンボンドダイヤ砥石では光沢面になります。
つまり電着ダイヤ砥石ではいくら細番手を使用しても鏡面どころか光沢面も得られません(当社の見解)、面精度は電着ダイヤ砥石の#2000~#3000とレジンボンドダイヤ砥石#600~#800が同程度と思います。
理由は、電着ダイヤ砥石は砥粒の30~50%が突き出ています、レジンボンドはダイヤ砥粒を樹脂ボンドに混ぜ込んだもので砥粒の突き出し量は極極僅かで一つの砥粒にかかる力が弱く表面粗さが小さくなるためです。
また、レジンボンドダイヤ砥石は摩耗するたびに砥粒は切り離され新しい砥粒に生まれ変わっていくため寿命は非常に高くなります、当社の見解ではレジンボンドダイヤ砥石は電着ダイヤ砥石の数十~数百倍の寿命があります。



⑸ レジンボンドダイヤ・セラミック砥石(電着ダイヤ砥石)の各工程研磨による面精度(当社の見解)
※ 【粗仕上げ】#80~120 (電着ダイヤモンド砥石#120~400に相当)
※ 【中仕上げ】#300~600 (電着ダイヤモンド砥石#800~2000に相当)
※ 【仕上げ】#600~800 (電着ダイヤモンド砥石#3000では粗い)
※ 【光沢仕上げ】#1200~#1500
※ 【鏡面仕上げ】#2000以上
※ 【更なる鏡面仕上げ】ダイヤコンパウンド#3000以上で鏡面仕上げ研磨&糸面取り
注:再研磨などは【仕上げ】や【光沢仕上げ】行程からで行うなど、状況に応じて下さい、あまり細かい粒度から始める時間が掛かります。

2018-04-26 12:29:30

超硬工具

 

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