超表面処理用精密研削システムの導入

我が国では主にサンドペーパー、研磨ベルト、PVA砥石、さらには研削ペーストを使用して外面の円筒精密研削や精密研磨を行っています。 サンドペーパーやグラインドペーストは熟練した技術者が操作する必要があり、効率が非常に悪いです。 研磨ベルトや PVA 砥石は大面積の加工には効果的ですが、工具自体や機械の限界により、超精密研削効果はあまり満足のいくものではありません。 現在、米国や日本などの外国は、薄膜を研削するための精密研削システムの開発に成功し、加工製品の研磨効果をより正確かつ一貫したものにしています。

米国3M社の精密研削システムは、主に研磨剤を塗布したフィルムをベースとし、一方向に加工を続けます。 研削・研磨の接触面はすべて未使用の高精度砥粒を使用しています。 砥粒を再利用しないため、一般的な精密研磨で発生するワークの端と端とで研磨効果が異なるというデメリットを回避できます。 3M 精密研削システムの利点には、ワーク自体の形状によって揺れや振動跡が発生しないこと、砥石の交換が簡単で操作が簡単であること、作業時間を最大 50% 節約できること、研磨効果はより正確になります（ <0.025~μm).

研磨フィルムは、厚さ約25～100μmのポリエステルフィルム基材上に数十μmの微粒子研磨粒子を合成樹脂バインダーで均一にコーティングした研磨工具です。

研磨膜の構造には主に4つの要素があります：

(1) 基材：ポリエステルフィルム857（PET）、縦横方向の引張強度が高く、柔軟性が小さく、強靱で厚みが均一です。 基板の厚さ規格は25、50、75μmです。 現在の自動化要件では、より長いフィルムが必要であり、厚いフィルムでは満足できないため、7、10、12、23、27、30、37μm シリーズがあります。 （ガイド：CNC保護製品の最新メンテナンス方法）

(2) 砥粒：日本ではAl2O3、SiCが主に使用されており、他にCr2O3（研削ヘッド）、CeO2、人造ダイヤモンド単結晶、多結晶、FeOなどが使用されます。 粒子サイズは細かく均一に分布している必要があり、そのためには粒子サイズ分布を厳密に制御し、大きな粒子を使用しないことが必要です。 米国3M精密研磨で製造される砥粒はAl2O3、SiC、人造ボックスコランダム、CBNの4種類です。 すべての砥粒は細かく選別されており、使用時にざらつきがありません。 製品は防水加工が施されており、乾いても濡れても大丈夫です。

(3) バインダー: 主にポリマー樹脂と数十種類の複合添加剤。 一般的に使用されるのはプロピレン、エポキシ、ウレタンです。 最初の 2 つはより硬く、後者はより柔らかくなります。 通常、フィルムを2回コーティングする必要があります。 最初の用途は、フィルムの密着性を高めることです。

(4) コーティング。主に静電塗装法とローラー塗装法を使用します。 静電法では、バインダーはフェノールです。 基材はポリエステルフィルムです。 研磨材はA12O3とSiCです。 ローラーコーティング法は主に印刷技術を利用しており、研磨剤と結合剤を混合してローラーコーティングし、コーティングの厚さはローラーによって制御され、つまりローラーのギャップが調整されます。 その他、混練法、焼結法、電気メッキ法、Niメッキ法などもあります。

日本製研磨フィルムの耐熱温度は、使用する高分子粘着材の温度で約250℃です。 研削は湿式処理の原理に基づいています。 冷却液は水と油です。 一般的な水（水道水など）で対応可能です。 精密加工には純水が、アルミ合金の研削には灯油が使用されます。

研削フィルムを用いた精密研削システムは、今後の研磨・仕上げ加工のトレンドとなり、ベルトツールよりもさらに進化したものとなります。 高い合格率、高品質で生産能力と効率を向上させ、生産範囲を拡大し、研削プロセス全体を正確に制御できます。 再製造率は低く、従業員は少しの訓練を受ければすぐに仕事に就くことができます。 精密研磨業界はこれからの研磨フィルム工具の世界とも言えます。

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