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複雑な3D形状の加工とは？課題と対策・製品を解説

仕上げ・二次加工における複雑な3D形状の加工とは？

セラミック材料は、その優れた耐熱性、耐摩耗性、絶縁性などから、様々な産業分野で不可欠な素材となっています。特に、近年では高度化・精密化が進む製品要求に応えるため、複雑な3D形状を持つセラミック部品の需要が高まっています。この「仕上げ・二次加工の複雑な3D形状の加工」とは、成形されたセラミック素材に対し、最終的な製品仕様を満たすために、高精度かつ複雑な形状を作り出すための研削、研磨、切削などの加工プロセスを指します。目的は、部品の機能性向上、寸法精度や表面粗さの達成、そして最終製品の性能と信頼性の確保にあります。

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【セラミックス製造向け】東京ダイヤモンド工具製作所

NPO諏訪圏ものづくり推進機構

セラミックス製造の成形加工においては、材料の硬度や脆性に対応しつつ、高精度な寸法や表面粗さを実現することが求められます。特に、複雑な形状や微細な加工が必要な場合、適切な工具の選定が製品の品質や生産効率に大きく影響します。不適切な加工は、材料の破損や寸法誤差、加工時間の増大といった課題を引き起こす可能性があります。東京ダイヤモンド工具製作所は、ダイヤモンド切削工具の専業メーカーとして培ってきた技術を活かし、セラミックスの精密加工に貢献できるソリューションを提供します。【活用シーン】・セラミックス部品の精密切削・高硬度材料の成形加工・複雑形状の加工・微細加工【導入の効果】・高精度な寸法と表面粗さの実現・材料の破損リスク低減・加工時間の短縮・生産効率の向上

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各種セラミックス短納期加工

ナラサキ産業株式会社

マシナブルセラミックス、ファインセラミックス問わず各種材料を焼成済みインゴットとして在庫しておりますので、お客様から頂いた加工図面をもとにオール機械加工にて製作。セラミックスの通常工程による焼成加工より通常1～2ヶ月かかる所を標準納期2週間にてご提供致します。 ●特徴・マシニング、平面検索、旋盤、5軸加工機まで多彩に取り揃えており、外注使用0により短納期対応を実現。・5軸加工機を駆使し、セラミックス加工では極めて難しい形状も製作可能。 ◎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。

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超音波カッター発振器『SF-3441』

株式会社ソノテック

『SF-3441』は自動機やロボット、プロッターなど機械本体とのON/OFF、非常停止、出力レベル切り替えなど、信号のやり取りができる超音波発振器です。【特長】 ■出力300Wの強力超音波カッター ■自動機 / ロボット / プロッター搭載対応品 ※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。

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クラフトドリル　SOM-21

株式会社シノダツール

コンパクトで使用方法も簡単ですので、事務用など卓上で作業が可能です。穿孔する穴の形状は、ツール形状により、三角形・四角形・異形などの穿孔もできます。オプションのドリルスタンドの使用で安定した作業が可能です。

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セラミックス加工サービス

株式会社セラミック加工技研

当社では、ファインセラミックス製品をはじめ、脆性材の研削加工、鏡面研磨加工を行っています。切削加工設備・研削加工設備を自社内にて保有しているため、効率的な高精度部品が製造可能。エンジニアリングセラミックス、マシナブルセラミックス、フェライト、サファイア、石英、超硬等の難削材に対応しています。【特長】 ■複雑形状 ■高精度な切削・研削部品 ■セラミック素材の取り扱い ■高い品質管理 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

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【製品例】PC切削

株式会社イナック

『PC切削』の製品例をご紹介いたします。当社は、試作品・サンプル品制作のワンストップサービスを可能にする創造試作カンパニーです。アクリル切削と比べ、コストパフォーマンスに優れています。また、切削加工で白濁した表面に当社の透明化処理を施し高透明度の切削品をご提供致します。【活用事例】 ■概要：トランスミッション内部可視化モデル・大型の形状再現でも、分割加工後に溶着組付けを行う・必要に応じて圧力に耐えられるよう、独自に補強を実施することが可能 ※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。

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セラミックス加工について

東京電子工業株式会社

セラミックスは、「硬くて脆い素材」の代表的な難素材。素材としては、強度や耐熱性能に優れ、耐食性が高く、半導体製造プロセスにおいて欠かすことができません。東京電子工業は、パターン付き材料の高精度切断、厚みのあるセラミックスの高精度加工を実現。切断時のカケやクラックを無くし、表面のバリを抑制するなど、お客様の高度なご要望に対し、妥協のない仕上がりでお応えいたします。【セラミックス加工の6つの強み】 ■ブロックから個片の一貫加工に対応 ■厚い材料も高精度加工を実現 ■表面バリを最小化 ■高硬度材料も多数の加工実績 ■自動化によるコスト低減 ■様々な形状加工も対応可能 ※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。

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小冊子『第3回セラミックス入門～加工精度と形状について』

ナラサキ産業株式会社

ナラサキ産業では、セラミックスの標準的な加工精度から、当社の加工精度の参考値、実際の加工例を紹介した資料『第3回セラミックス入門～加工精度と形状について』を進呈中！加工例として平面研削・鏡面加工をはじめ、アルミナへのブラスト処理やジルコニアへの丸刃加工、マコールへのスクリュー形状加工などを写真付きで紹介。また、使用した加工機についても紹介しています。『第1回どんな材料があるの？』『第2回材料選定4つのキーワード』と併せて、セラミックス加工を行う上での入門資料として役立ちます。【掲載内容】 ■セラミックス各種物性値 ■加工精度について ■寸法公差 ■平面・平行度 ■面粗度 ■細穴／溝 ■特殊形状例 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にご相談ください。

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セラミックスレーザー加工

株式会社ナノプロセス

当社は、アルプスエンジニアリングのレーザー技術部門が独立し光産業創成大学院大学の支援の下設立されたベンチャー企業です。微細穴や薄いセラミックスに対して加工を得意とし、近年の耐熱性や電気特性が求められるレーザー加工以外では加工の難しい機能性セラミックスに対応できるよう加工工法の開発を行い実績を積み上げています。【加工例・加工実績（抜粋）】 ■アルミナへの穴加工 ■シリコンウエハマーキング ■サファイア切断加工 ■単結晶SiC　溝加工 ■ALN加工面SEM画像 ※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。

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セラミック専用ダイヤモンド電着ポイントのご提案

株式会社マシンツール中央

製造業に活かせるマシンツール中央の技術をご紹介します。サーフェイサーは、鋭利なシャフトにダイヤモンドを緻密に電着した、SとMの2種類のダイヤモンドポイントです。形態修正はもちろんの事、そのシャープな先端でポーセレンの溝を細部まで削ることができます。特に表面性状を付与することに優れ、その特長から製品名を「サーフェイス（Surface）＝表面」から引用しています。【特長】 ■鋭利なシャフトにダイヤモンドを緻密に電着 ■シャープな先端 ■ポーセレンの溝を細部まで削れる ■表面性状を付与することに優れる ※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。

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超音波カット受託加工サービス

株式会社アドウェルズ

当社は『超音波カッター』の製造・販売および、受託加工を行っています。刃物に超音波を印加し、切断負荷を大幅に低減。複合材料や多層構造の対象物の引きずりを防ぎ、材料の変形やバリ・反りのない綺麗な断面を実現しています。樹脂・ゴム・金属箔・焼成前のセラミック材料など、精密なカットが難しい材質も高品質の切断が可能です。直線刃だけでなく形状刃にも対応しており、スタンドアロン型から量産用までラインアップしています。【応用事例】・Liバッテリー（多層箔・単層箔カット）・活物質塗布電極カット・厚銅カット・TIMスライスカット・グリーンシートカット・ラミネートフィルムカット・軟質材料カット・全固体電池カット ※製品・サービスの詳細はカタログをご覧ください。

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プラスチック製品『切削加工』

株式会社ニッセイアイソレイト

『切削加工』は、微細な加工から大型な加工まで対応可能なマシニングによる加工法です。また、多彩な材料の加工が可能で、応用範囲も広いのが特長。カメラ部品など非常に細かい加工など小ロットから短納期の加工を承ります。 ABS、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ポリアセタール(POM) など、その他様々な材料加工が可能です。【特長】 ■微細な加工から大型な加工まで対応可能 ■多彩な材料の加工が可能 ■小ロット対応 ■短納期 ※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

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みたれぽ[106-2]セラミックモデルの仕上げ作業をやってみた！

株式会社システムクリエイト

「みたれぽ」は、“こんなコトやってみた！”をコンセプトに、様々な製品を使用してどんなことができるかをご紹介していくシリーズです。システムクリエイトが取り扱う幅広い製品ジャンルから、毎回ちょっとしたお役立ち情報をお届けします。繊細な造形を簡単にできるとご好評の光造形プリンタのForm 4の材料ラインアップにセラミック材料「Alumina 4N」が仲間入りしました！耐熱性や高硬度、耐薬品性など独自のメリットを持つセラミックパーツ。これまでの主流の製造方法ではない3Dプリントで思い通りの形状に作れるのでしょうか…？そこで今回はテスト造形を行い、できたモデルの仕上がりを調べてみました！「いつも通りの手順で造形できるの？」「プラスチックじゃないのにどんな風にできるの？」といった気になるポイントをデータ作成からモデル取外しまでの一連の作業の様子や、実際のプリントモデルの画像とともに解説いたします。今回はプリントの流れをご紹介した「造形編」の資料に加えそれに続く「仕上編」「焼成編」も合わせてお届けいたします。 ※下記ボタンより資料をダウンロード頂けます。

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マシナブルセラミックス

石原ケミカル株式会社

試作・開発に好適な『マシナブルセラミックス』についてご紹介いたします。焼結素材（板・丸棒）からスタートするため、加工コストダウンと短納期が可能。商材の選定～加工までトータルでご提案いたします。当社は、長年に渡り受託加工を請け負っております。【特長】 ■試作・開発に好適 ■焼結素材（板・丸棒）からスタート ■加工コストダウンと短納期が可能 ■複雑かつ微細な加工が可能 ■商材の選定～加工までトータルでご提案 ※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。

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アルミナへのエンボス加工

株式会社リプス・ワークス

Φ100μm、ピッチ150μm、高さ30μmの半球状の凸形状を60度の千鳥配列に作成しています。

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プラスチック加工技術紹介『精密加工』

株式会社明晃

「精密加工」とは、精度の高い切削加工品や複雑な形状の切削加工法のことをいいます。通信機器部品、医療機器部品、半導体製造装置関連部品、油圧空圧関連機器部品など、0.0ｍｍ単位での調整が必要な加工です。特に0.3ｍｍの細さを越えると、加工が急激に難しくなると言われており刃が丸くなったり、刃こぼれがしやすくなります。ものによっては1000分の1の精度を出さなければならず、技術者本人達でバイト（刃物）の研磨を行い、材料に応じて研磨方法も変えています。当社では、半導体製造装置関連部品を長年手がけてきた実績とノウハウがありますのでまずはお気軽に、お問い合わせください。 ※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。

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【設備情報】超音波小型カッター

大塚産業マテリアル株式会社

当社の保有設備「超音波小型カッター」についてご紹介します。手持ちタイプで、高目付不織布成形品の試作トリミング等にて刃型を作製せずに不要部分のトリミングが可能。手切りでの加工となります。ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。【特長】 ■手持ちタイプ ■小型 ■刃型を作製せずに不要部分のトリミングが可能 ※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。

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セラミックス3Dプリンティング

株式会社長峰製作所

セラミックス3Dプリンティングは 3Dプリンタによるセラミックスの新規形状付与技術です。当社が開発したセラミックス造形材料(フィラメント)を適用することで、一般的なFDM(Fluid Deposition Modeling)方式の3Dプリンタでセラミックスの三次元造形が可能です。

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ファインセラミックス ≪事例4　異形セラミックス≫

株式会社パイロットコーポレーション

異形状の外径・内径を組み合わせて製作可能な応用技術です

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レーザー加工のご案内

株式会社アールテック

当社では、NCルーターやレーザー彫刻機を用いて、各種製品の製作を行っております。アクリル板にレーザー彫刻加工を行った「ウェルカムボード」をはじめ、石膏ボード素材に彫刻をした「コースター」や、レーザーでアクリルを型抜し、組み立てた「ランプ」など、様々な加工を行っております。お気軽にお問い合わせください。【事例(抜粋)】 ■携帯スタンド ■ウェルカムボード ■メラミン＋アクリルを象嵌加工 ■桜の花の切り絵加工 ■木材の彫刻加工 ※詳しくは外部リンクページまたはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

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みたれぽ[106-1]セラミック材料を造形してみた！

株式会社システムクリエイト

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【超音波加工事例】テンパックスガラス(溝加工)

株式会社岳将

株式会社岳将では、超音波受託加工を行っております。長年蓄積した加工技術と超音波の力により、通常では困難な加工を弊社加工部門がお客様に代わり加工いたします。テンパックスガラスの溝加工では、電着工具使用本数1本にて溝幅0.5mmを1mmピッチで螺旋状に加工しました。【超音波加工事例】 ■テンパックスガラス ■螺旋状溝加工 ■加工形状：深さ0.1mm ■総距離：約14.000mm ※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。

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【加工実績】セラミック加工技術

株式会社クリスタル光学

『セラミック』の加工技術実績をご紹介いたします。当社では、微細、プレート、円筒、長尺物、球面など様々なセラミック加工に携わってきました。面粗さ・形状精度・サイズなどのご要望に応え、試作加工から量産加工までご対応いたします。ご用命の際はお気軽にご相談ください。【加工実績】 ■面粗度：試料研究用途に必要とされる鏡面研磨　　　　SiC：Ra 0.3nm / YAG：Ra 0.4nm / ジルコニア：0.4nm ■形状精度：チャックプレートやスライダーでは高精度の形状加工を必要とする　　　　　　平面度はλから数μmレベル、凹凸形状のご要望にもご対応可能　 ■実績材料：SiC、アルミナ、ジルコニア、YAG、カーボン、など ■実績サイズ：3mm～最大2500mmサイズまでの加工実績あり ※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。

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セラミックス・ガラス・結晶材料　精密微細加工サービス

サンリツテクノ株式会社

当社では、セラミックス・ガラス・結晶材料の受託加工を行っております。「こんなものが欲しい」からスタートし難しい場合でもご要望に近い技術を提供します。また、切断・研削・研磨・マシングセンターによる精密加工を得意とし、試作、研究開発から量産まで多品種少量案件を中心に常時100社以上との取り引きがあります。ご用命の際は、当社へお気軽にご相談ください。【特長】 ■多品種少量 ■条件出し ■加工性テスト ■チャレンジ加工 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

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マシナブルセラミックス　加工サービス

笠置産業株式会社

当社では、マシナブルセラミックスの加工サービスを行っております。マシナブルセラミックスは、一般的なセラミックスの代表的な特性を持ちながら機械加工を容易にした材料です。一般的な加工工具を使用する為、加工機の選択肢が多く、精密加工が可能。ご用命の際は、当社までお気軽にご相談ください。【特長】 ■耐熱性、絶縁性があり、仕様用途を限定すれば早く安く入手できる材料 ■必要特性に合わせた材料選択が可能 ■一般的な加工工具を使用する為、加工機の選択肢が多く精密加工が可能 ■全てがオーダーメイド品 ※お問い合わせはホームページ、又は直接お電話をお願い致します。

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PB-600/PB-400

ローランドディー.ジー.株式会社

PB-600/PB-400は、創造的で複雑な3次元オブジェクトを高精細に美しく、そして効率的に生成します。その芸術的で精巧な表現力は創造の可能性を広げ、セラミック製品の製造工程に革新をもたらします。・限られた職人にしか製作できなかった難しい形状や、手作業や加工機では作ることが難しい複雑な構造のオブジェや陶製品を、誰もが製作、再現できるようになります。・幅広い目的や用途に対応する仕様の異なる2モデルを展開。・粒子が微細な上、焼成後の収縮率がわずか1％以下のセラミックパウダーは、高品質な仕上がりを実現します。

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【超音波加工事例】石英ガラス(傾斜貫通穴加工)

株式会社岳将

株式会社岳将では、超音波受託加工を行っております。長年蓄積した加工技術と超音波の力により、通常では困難な加工を弊社加工部門がお客様に代わり加工いたします。加工時間の短縮・加工抵抗の低減による工具刃先寿命が延長することにより、コスト削減に繋がります。【超音波加工事例】 ■石英ガラス ■傾斜貫通穴加工 ■加工形状：Φ1.0 x L10　(貫通穴) ※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。

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微細穴φ0.04加工！材質：ホトベール（マシナブルセラミックス）

三和クリエーション株式会社

当社で行った、ホトベール（マシナブルセラミックス）への微細穴φ0.04加工事例をご紹介いたします。【事例概要】 ■材質：マシナブルセラミックス ■穴径：φ0.04 ※最小径穴φ0.02まで加工実績あり ※詳しくはPDFカタログをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

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仕上げ・二次加工における複雑な3D形状の加工

仕上げ・二次加工における複雑な3D形状の加工とは？

課題

高精度な形状維持の困難さ

セラミックは硬く脆いため、複雑な3D形状を高精度に削り出す際に、チッピングや割れが発生しやすく、形状維持が難しい。

加工時間の長期化とコスト増

複雑な形状や高精度な仕上げには、多段階の加工や特殊な工具が必要となり、加工時間が長期化し、それに伴いコストが増大する。

工具摩耗と品質のばらつき

硬質なセラミック材料の加工は工具の摩耗が激しく、工具交換頻度が高まる。また、工具の状態によって加工品質にばらつきが生じやすい。

微細形状の再現性不足

微細な凹凸や曲面など、複雑な3D形状の細部を忠実に再現することが難しく、要求される仕様を満たせない場合がある。

対策

先進的な切削・研削技術の導入

超硬合金やダイヤモンド工具、精密なNC制御による多軸加工などを活用し、高精度かつ効率的な切削・研削を実現する。

シミュレーションと最適化

加工前の3D CADデータに基づき、加工パスや工具選定をシミュレーションし、最適な加工条件を見出すことで、加工時間短縮と品質向上を図る。

高度な計測・検査体制の構築

非接触式計測器や画像処理技術などを活用し、加工中のリアルタイムな寸法確認や、最終製品の精密な検査を行うことで、品質の安定化を図る。

特殊コーティング工具の活用

耐摩耗性や切れ味に優れた特殊コーティングが施された工具を使用することで、工具寿命を延ばし、安定した加工品質を維持する。

対策に役立つ製品例

高精度研削盤

複雑な3D形状に対応した多軸制御と、セラミック加工に特化した砥石や切削条件を備え、高精度な仕上げを可能にする。

CAD/CAM統合ソフトウェア

3Dモデルから最適な加工パスを自動生成し、工具径補正や干渉チェックなどを高度に行うことで、複雑形状の加工プログラム作成を効率化する。

精密測定システム

非接触で複雑な表面形状を高精度にスキャンし、3Dモデルとの比較分析を行うことで、加工精度の確認とフィードバックを迅速に行う。

特殊形状加工用ダイヤモンド工具

セラミックの硬さに対応し、微細な凹凸や曲面を忠実に再現できるよう設計された、カスタマイズ可能なダイヤモンド工具。

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工具摩耗と品質のばらつき

微細形状の再現性不足

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先進的な切削・研削技術の導入

シミュレーションと最適化

高度な計測・検査体制の構築

特殊コーティング工具の活用

​対策に役立つ製品例

高精度研削盤

CAD/CAM統合ソフトウェア

精密測定システム

特殊形状加工用ダイヤモンド工具

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