コーディエライト加工：ブランクから精密セラミック部品まで

今日の半導体部品において、寸法安定性と低熱膨張を重視して材料を選定する際、コーディエライトは見逃せない選択肢の一つとなっています。

しかし、コーディエライトを精密部品へと加工するのはそれほど簡単ではありません。

以下では、Jundro セラミックスがブランクを半導体製造装置で使用される安定した部品へと加工する方法をご紹介します。

実践的なコーディエライト加工プロセス

多くの構造部品では、加工手順は次のとおりです：

粗研削 → CNC加工 → 精密研削

最初に粗研削を行うのは、精密CNCフライス加工よりもはるかに速く材料を除去できるためです。CNC加工用に一定の取り代を残すことで、最終寸法がフライス加工だけに依存しないようにします。

次にCNC加工を、以下のような形状に適用します：

主要な形状を完成させた後、精密研削によって部品を最終的な長さと幅に仕上げます。この組み合わせは、複雑な形状と厳しい寸法要件の両方が求められる部品に適しています。

最も一般的な難しさは エッジ欠けです。特に鋭利な外周エッジ、薄肉壁、小さなスロット、鋭い内角の周辺で発生します。

形状によっては、主な切削領域では問題なく加工できても、工具が鋭利なエッジに近づいたり薄肉部を突き抜けたりする際に小さな欠けが生じることがあります。薄肉構造は、切削力を支える材料が少ないため、穴あけやスロット加工時に特に敏感です。

そのため、加工手順では最終形状だけでなく、 どこで材料を除去するか、そしていつ脆弱なエッジが露出するかも考慮する必要があります。

図面が許す場合には、重要なエッジに加工取り代を残し、最終研削工程で除去することができます。その他のケースでは、面取りを設けることで欠けのリスクを低減できます。

異なる工程には異なる工具が必要です。

ダイヤモンド研削工具 は、主に粗取りや研削工程に使用されます。高い材料除去効率により、詳細なCNC加工の前にブランクを準備するのに適しています。

超硬フライス工具 は、精密な構造加工に使用されます。穴、スロット、段差、輪郭形状、その他の複雑な形状を加工できます。

したがって、選択は単に研削かフライス加工かという問題ではありません。この2つのプロセスは互いを補完します。研削は効率的な材料除去と寸法仕上げを担い、CNCフライス加工は必要な形状を作り出します。

小さな形状は、大きな開放面よりもはるかに注意が必要です。

直径 0も考慮する必要があります。1 mm in diameter という小さな貫通穴が、低熱膨張コーディエライトに加工されています。このスケールでは、工具の状態、切削方向、材料の支持、エッジの状態がすべて結果に影響します。

薄肉構造も同様の問題を抱えています。穴あけやスロット加工中、残った壁は切削力に耐えられず、破損や欠けが生じる可能性があります。そのため、加工手順と残存材料量は、ツールパス作成後に検討する細部ではなく、プロセスの中核をなす重要な要素です。

コーディエライト加工は、小さな精密部品に限定されません。 Jundro セラミックスでは、約500 × 500 mmまでの部品を加工できます。複雑な構造部品、半導体製造装置部品、ミラー型部品などが含まれます。

大型の精密部品では、温度の安定性も重要になります。コーディエライトは熱膨張が非常に小さいものの、温度は加工や寸法検査に影響を与える可能性があります。 そのため、CNC加工、研削、検査の間を通じて温度の安定性に注意を払い 、各段階で結果が一貫するように努めています。

実際に達成可能な公差は、コーディエライトのグレード、部品サイズ、形状、肉厚、特徴部の位置、図面要件によって異なります。

低熱膨張コーディエライトの場合、加工の成功は単一の「特殊な」加工方法を使うことよりも、手順を管理することにあります。 材料を効率的に除去し、形状を慎重に加工し、壊れやすいエッジを保護し、最終寸法には精密研削を使用します。

図面またはコーディエライト加工に関する具体的なご要望がございましたら、お送りください。ご要望に基づいて設計を確認し、加工の実現可能性を評価いたします。

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