特注部品加工の専門業者として図面設計検討の段階からご相談承ります。

特注部品加工事例 PARTS PROCESSING

超音波援用で加工したガラスコレットです。

 石英ガラスで作成した吸着用ノズル(コレット)になります。

ガラスやセラミックス等のいわゆる「脆性材」は砥石を使った研削加工が主体となりますが、穴あけが困難な素材です。ドリルやエンドミルなどの刃物では固すぎて刃が立ちませんし、円筒砥石を使っても周速が確保できず深さ方向に加工が進まないためです。

そこで円筒砥石を深さ方向に超音波で加振して、あたかも掘削機で穴を掘るように加工する「超音波援用加工」という加工技術があります。

 この加工技術を使うと写真のような微細な加工が出来ます。

写真のサンプルは、外形 8×12×13、中心部にはφ0.3、深さ5の微細穴、側面にはM1.6のタップ加工が施されています。中心の穴のまわりは□2のザグリ加工の後、透明化処理が施されており、裏面から画像モニターできるようになっています。

 従来このような吸着コレットは金属で制作されていましたが、ワークの微細化に伴い、位置決めを画像認識で行うニーズが高まり、ガラスで製作するケースが増えてきています。

非磁性超硬をしようした吸着ノズル(最外径φ10×L10)です

0517287-001 吸着チャック

非磁性超硬を使用した吸着ノズルです。非磁性超硬には種類があります。より固いものを使用するとカケ(チッピング)が生じやすくなります。逆に硬度の低いものを使用すると衝撃には強くなる傾向にあります。本部品では硬度の低いものを使用しております。

先端部にはφ1.2 +0.05/0で深さ0.6の止まり穴がセンターにあります。それを囲うようにP.C.D.2.1±0.05にて幅0.3の長穴が4箇所空いている形状になります。この長穴は平行カット部7 0/-0.01に対して90°±60″の位相関係にあります。

前述の通り先端の4箇所の長穴が平行カットに対しての位相関係に公差が入っているため、加工を行う際には注意が必要です。平行カット部を仕上げた後に細穴放電加工にて4箇所の穴加工を行い、ワイヤー放電加工にて仕上げを行っています。

HPM38+ハードクロムメッキの吸着ノズル(最外径φ6×L12)です

1035898-001 吸着ノズル

HPM38はSUS420を改良して作られた合金で、プリハードン鋼です。そのため素材そのままの状態でHRc29~33の硬度を有しております。もちろん通常通りの熱処理を行うこともできます。そしてステンレス本来の耐食性を持ちつつ、鏡面仕上げにも向いています。そのためレンズ成型金型などに多く使用されています。そこへハードクロムメッキを薄膜にて実施することでさらに鏡面性に磨きがかかるようになります。

φ6 0/-0.005の最外径で全長1.2+0.02/0の円筒形状をしており、先端には1.3+0.1/0 × 1.6±0.05の角柱部分あります。そして端面には1.1×0.35±0.02の長穴が2箇所、中心振り分けにて1.0±0.05にて配置されています。

弊社では自動旋盤にてブランク加工を行った後に、先端端面にある2箇所の長穴形状をワイヤー放電加工機にて仕上げております。端面は平面研削を行うことで鏡面に近い仕上がりとなっております。

SUS304 + カナック処理のノズル(8×15×40)です

1047846-004 ノズル

SUS304へカナック処理(独自のガス窒化処理)を行ったノズルです。カナック処理はガス雰囲気中にて窒化をする処理で、処理温度は500℃程度になり表面より窒素を拡散浸透させ硬化層を形成します。各種鋼材にて表面硬度に差があるものの、SUS304使用時のカナック処理後の表面硬度は一般的にHv1200~1400となります。しかし表面より浸透しているためより深い部部になると徐々に硬度は減少していきます。

先端部分にある角柱突起部分は0.9±0.02×0.6±0.02でありとても微細な形状をしております。かつ突起端面にはφ0.25±0.01の穴が二カ所空いています。このφ0.25には端面部分からの位置公差±0.02もはいっております。

ブランク加工をマシニングセンタにて行った後。先端角柱部分をワイヤー放電加工にて2-φ0.25±0.01を細穴放電加工にて行います。写真からだと分かりにくいですが、φ0.25には裏側よりφ2.5の下穴が開いており貫通しております。この下穴は最終的に埋栓を行い塞いでしまいます。

先端穴径 φ0.15 のSUS303製ノズルです

J1021246 ノズル 旋盤 細穴 SUS304 丸形状 電子部品  φ8×10

SUS303を使用したノズルです。SUS303は防錆性に優れた金属として広く知られ、特注部品に採用されることが非常に多い材質です。

先端の穴径がφ0.15と小径の仕様になっています。

この部品の穴加工には細穴放電加工機を使用しています。穴加工自体は旋盤、マシニング、ワイヤー放電などでも可能ですが、細穴でしかも加工精度が求められる場合には細穴放電加工機を使用します。当社では最小でφ0.06mmの細穴放電が可能です。

先端部□3.4部を型彫放電加工で行いました

J1022549 ノズル 研削 型彫放電 超硬 角形状  電子部品   15×15×10

一般的な超硬を使用した角型ノズルです。

先端に角形状の□3.4のザグリ(寸法公差0~0.02)があります。

ノズルの先端にザグリを設ける加工は珍しくありませんが、材質に超硬を選択すると型彫放電加工を行うしかありません。また、このノズルはザグリ底の角Rを0.1以下にする必要があり、この仕様からしても型彫放電が必要不可欠になります。

先端穴径φ0.25ノズルです

J1021899 ノズル  細穴 研削 超硬 丸角 電子部品  φ4×7

一般的な超硬を使用したノズルです。半導体のフリップチップボンダーに使用します。

先端部の使用について、先端穴径φ0.25、外径φ0.5になっています。

超硬の場合、材料購入時に穴をあけておけばコストを抑えることが可能ですが、このような仕様(先端部肉厚0.12mm)の場合、機械加工により先端穴を加工することになります。穴径が小径であること、また薄肉であることを考えると高い加工精度を求められる細穴放電加工が適しています。

先端角穴0.5×2mm非磁性超硬製ノズルです

J1021526-003 ノズル 放電  研削 角形状 非磁性超硬 電子部品 5×6×15

非磁性超硬を使用したノズルです。非磁性超硬は超硬の中でも耐食性が高いことで知られています。

先端部は角穴仕様(幅0.5±0.05×2)になっています。両端面の穴が角穴仕様になており、穴の中心は異なる位置にあり、単純な貫通構造ではありません。

そのため、ワイヤー放電加工による穴加工が不可能になり、型彫放電加工を行う必要があります。型彫放電加工機は金型部品の加工にも頻繁に使われ、非常に精度の高い加工が可能です。

先端部非磁性超硬ロー付け(穴径φ1.0)ノズルです

J1014790-001 ノズル 旋盤 型彫放電 研削 SKD11 非磁性超硬 電子部品   φ6×60

SKD11のボディーの先端に非磁性超硬をロー付けしたノズルです。

先端部が超硬ロー付け仕様になっており、しかも先端面とボディの直角度0.02、超硬部とボディの同芯度0.03が求められます。

スチールのボディに超硬をロー付けする際にはボディと超硬の熱膨張率の違いから、歪みが出やすくロー付けそのものや、ロー付け前後の加工にノウハウが必要です。この部品はロー付け時に発生する歪みを最小限に抑え、ロー付け後に仕上げ加工を行うことで高精度を実現しています。

 

先端穴径φ0.4のベリリウム銅ノズルです

J1007463-001  ノズル 旋盤 丸形状 BeCu25  銅 ベリリウム銅  電子部品  φ6×20

この部品は通電性が必要なためベリリウム銅を使用しています。時効硬化処理により硬度がHRC40以上と銅系の材料としては比較的高硬度になっています。時効硬化処理ができる銅は熱伝導性、電気伝導性、耐摩耗性が必要とされる部品で近年、頻繁に使われるようになりました。

この部品は先端穴径φ0.4、先端外径φ0.8、材質がベリリウム銅の仕様になっています。

先端部の肉厚が片側0.2mmと非常に薄く破れやすく、また硬化処理前はバリも出やすいため、加工には一定の経験値と技術が必要です。

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