ガラスセラミック切削刃の製造と応用の展望

今日、ほとんどのグローバルな切削工具は硬合金で作られており、タングステンやコバルトなどの希少金属に大きく依存していますが、コバルトの採掘はしばしば倫理的な問題を引き起こします 資源価格が上昇するにつれて、製造コストとエネルギー使用量が増加し、切削工具材料における硬合金の代替品を探す動きが促進されています。 ガラスセラミックスは、その多様な化学組成、物理的特性、低い製造コスト、エネルギー消費の削減から、潜在的な代替品として注目されています。 ドイツのデータによると、ガラスセラミックの年間生産量は6,784トンで、エネルギー消費は18.52 TWhであり、トンあたり2.730 MWhを使用しています。 密度が2.66 g/cm³のガラスセラミックスは、1トンあたり最大601の切削工具を生産できる可能性があり、切削工具用途におけるガラスセラミックスの可能性を強調しています。

ガラスセラミックスの利点と適用範囲

ガラスセラミックスは70年以上前に発見され、さまざまな分野で広く使用されており、特に光学分野ではカラーフィルターやレーザー保護レンズに不可欠です。 医療分野では、ガラスセラミックスは歯科インプラント、骨再生、癌治療研究に使用され、高い研磨性能を示しています。 技術的には、ガラスセラミックスの硬度と加工性が、高速研削、チップ耐性、亀裂伝播の研究において重要です。 特定のガラスセラミックス、例えば非多孔質の雲母ガラスは、インデックス可能なインサートに対して効果的であることが示されています。特に、硬度が低いにもかかわらず加工性があるため、柔らかい材料の加工において有効です。

切削工具におけるガラスセラミックスの応用

マコール（ミカガラスセラミック）、クリアセラムZ、ロバックス、ゼロダール（リチウムアルミノシリケートガラスセラミック）の4種類のガラスセラミックの探索的テストにより、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）およびアルミニウム合金EN AW 2007の切断に適していることが示されました。 PEEKは、工業的に一般的に使用される高温熱可塑性樹脂であり、EN AW 2007アルミニウム合金は自動旋盤で頻繁に使用されます。

ガラスセラミックスは、これらの材料において耐久性と加工性に優れ、切削工具材料としての基盤を固め、今後の研究の方向性を定めました。環境への配慮とコスト効率の要求が高まる中、ガラスセラミックスは、従来の硬合金や高速鋼と比較して、エネルギー消費が少なく、環境に優しい生産プロセスを提供する有望な持続可能な代替品を示しています。

ガラス/セラミック切削液

ガラスやセラミックの専門的な切断のために、日本のMORESCO Matsumura Oilは、2つの独自の切断液を提供しています：MORESCO GR-4とMORESCO GR-5。これらは穏やかなアルカリ添加物を利用しており、肌の刺激を軽減します。優れた脱泡性と沈降性により、高圧冷却システムでも泡立ちの心配はありません。