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加工時のクラック防止とは?課題と対策・製品を解説

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仕上げ・二次加工における加工時のクラック防止とは?
セラミック製品は、その硬度や耐熱性から様々な分野で利用されていますが、脆性材料であるため、仕上げや二次加工の際に微細な亀裂(クラック)が発生しやすいという課題があります。このクラックは製品の強度低下や信頼性の問題に直結するため、加工プロセスにおいてクラックの発生を抑制・防止することが極めて重要となります。本稿では、この仕上げ・二次加工時のクラック防止に焦点を当て、その課題と具体的な対策について解説します。
各社の製品
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岩石切断機『ニューパワーカッター』
精密切断機『 コンポジッター 』
広い作業台と優れた操作性を備えた、上刃式の薄板材専用切断機です。
FRP・CFRP・GFRP、板ガラス、セラミックス基板など、さまざまな材料の切断に適しています。
切断機の重要部である主軸は、ベアリングスパンを広く確保することでブレード先端の振れを極力抑え、より高い平行度の切断面が得られるよう設計。
先端振れによる砥石の無駄な摩耗も低減します。
【特長】
◆切断機の重要部である主軸は、ベアリングスパンを広く確保することでブレード先端の振れを極力抑え、より高い平行度の切断面が得られるよう設計
◆エアー加圧式クランプ
・チャッキング不良を防ぎ、切断中に試料がバラツキを起こさないようエアー加圧式クランプを採用
・簡単な操作で安全なチャッキングができる
◆定寸用L型明治具
・積層板などの切断巾を位置する治具
・よりよい平行精度を得るには、板の片編を基準出し切断
・400 × 400mmサイズの試料で0.02~0.05mmの平行精度で切断できる
【PCD工具開発例】LCB(チップブレーカ付き)PCDエンドミル
クーラント精密濾過装置※特許技術でコ スト減!高濾過精度で品質維持
濾過精工のクーラント精密濾過装置は、
1μmの濾過精度で、大流量に対応したフィルター濾材をご用意。
装置は外側から内側へ濾過を行う濾過フローで、
自重に逆らいながら下から上にクーラント液を送り込み、
フィルター全面による高効率濾過を実現しています。
また、逆洗浄には特許を取得しており、
自重に従った送液によって効果的な逆洗浄を行い
ランニングコストの大幅削減を実現できます。
【 特長】
■クーラント液は水溶性・油性のどちらにも対応
■新規・既設、どちらの加工機にも取り付け可能
■予算に合わせたクーラントシステムを提案可能
■集中管理や廃液処理など、様々な要望に応えたシステムも提案
■濾過精度を実感いただけるテストが可能
■クーラント液のスラッジの大きさ・量を無償で測定
現在、クーラント濾過装置の基礎知識や導入のメリット資料がダウンロードいただけます。
※詳しくはPDFをダウンロード頂くか直接お問い合わせ下さい。
【精密切削加工事例】固定プレート
板状で部分的に薄肉状態を形成した加工品事例をご紹介します。
薄肉部分があることから通常ですと切削加工後の「反り」が大きな問題と
なります。
ガラス繊維で出来た布にエポキシ樹脂を含浸させた素材であるガラスエポキシ
樹脂は比較的反りが生じにくい素材ではありますが、この加工品においては
反りを0.02程度まで抑えた切削加工となっています。
また、切削刃物の引き目も段差無く綺麗に仕上がっているのも特長です。
【事例概要】
■名称:固定プレート
■材質:ガラスエポキシ樹脂
■寸法:4.7×72×72.2
■精度:±0.02
■特長:深い彫り込みがあるが、反りは0.02程度に抑えられている
※詳しくは関連リンクページをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
シリコン・焼結体用接着剤『サンワックス TXW』
セラミック・ガラス基板などの厚物加工
当社では、長年培ってきたダイシング加工技術を応用し、ガラスや
セラミックなどの厚物製品の切削加工を承っております。
厚物基板の加工に好適なスライサーやダイサーで、最大厚み24mmまでの
基板を加工する事ができます。
切削時にWAXなどを使用することで、高い加工精度と安心の品質を
ご提供いたします。
【スライス加工】
■対応ワークサイズ
・角型ワーク:□90mmまで(ステージ改造により□200mmまで対応可)
・丸型ワーク:Φ4inchまで(ステージ改造によりΦ8inchまで対応可)
■最大切削 厚み:24mmまで(土台の基材を含む)
※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。
レーザスクライバー (セラミックスクライバ)『LS-Cシリーズ』
当製品は、アルミナセラミック(Al2O3)基板、窒化アルミニウム(AlN)
基板、窒化ケイ素(Si3N4)基板等のスクライブ加工、切断(フルカット)
穴あけ加工をおこなうレーザ加工機です。
セラミックス以外にも、様々な材料の平面加工にも使用可能です。
ワーク搬送装置(ハンドラー装置)等の付帯設備や、
カスタマイズ対応などのご要求にも柔軟に対応しております。
【特長】
■ワークにかかる ストレスが最小限
ワークに接触せず加工を行うため、マイクロクラックの発生が抑えられるなど、
機械的なストレスを最小限に留めることが可能です。
■メンテナンスの手間を軽減
非接触加工のため、刃物の磨耗やメンテナンスの必要がありません。
■多品種少量生産に最適
NCプログラムにより、様々な加工軌跡に対応できるため、
多品種少量生産を行う現場にも最適です。
■1台で様々な形状の加工に対応
1台で、スクライブ・フルカット・穴あけ等幅広い加工に対応できます。
※詳しくは外部リンクページをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
全自動高速遠心分離機 ~C-one Series~
グリーンシートカッター GC1000MS
『GC1000MS』は、微細カットから厚物の垂直カットまで対応できる
グリーンシートカッターです。
切断負荷の低減により垂直カットを実現。オプションの超音波アシスト機能
では、刃物の切断負荷を低減でき、厚い材料の垂直カットが可能となります。
また、プロセスモニタリング機能を搭載しており、装置に内蔵された
各種センサ情報により、プロセス動作を詳細に把握でき、プロセス立ち上げ、
量産管理に有効です。
【特長】
■微細カットから厚物の垂直カットまで対応
■弾性変形の抑制により垂直カットを実現
■画像認識機能により部品パターンへの精密位置決め
■プロセスモニタリング機能を搭載
※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。
【超音波加工事例】石英ガラス(貫通穴加工)










