セラミック加工において、私たちが顧客とよく話し合う質問のひとつがある:
“「この角を90度の鋭角にできるか?”
ほとんどの場合、答えは いいえ.
金属とは異なり、セラミックは鋭利な角を確実に維持することができません。その代わり、コーナーは 面取り (C) または フィレ(R). .セラミック部品の設計と製造を成功させるためには、これがなぜ必要なのか、そしてCとRのどちらをどのように選択すべきかを理解することが重要です。.
セラミック部品で鋭角が推奨されない理由
セラミック素材の特徴 高硬度、高脆性. .このような特性により、セラミックスは耐摩耗性、熱安定性、電気絶縁性に優れているが、一方で重要な制限も生じている:
鋭い角は応力集中を引き起こす。.
90度コーナーでは、機械的応力、熱応力、残留加工応力が蓄積する傾向がある。セラミックスでは、これがしばしば原因となる:
エッジ・チッピング
マイクロクラックの発生
機械加工中、組立中、使用中の破損
加えて、セラミック切削工具は金属工具と同じ鋭さを得ることはできません。工具の形状、工具の半径、材料のもろさのすべてが、真の鋭利なコーナーを現実的なものにしません。.
これらの理由からだ、, 設計段階では、鋭利な内角や外角は避けるべきである。.
面取り(C)とフィレット(R):その違いは?
面取り(C)は、コーナーに施される直線的で角度のあるカット。.
一般的には 45°面取り
として指定されている。 C0.5、C1.0など。.
例
C0.5 隣接する両エッジに沿って0.5mm除去されることを意味する。
面取りは簡単で経済的であり、特に外周エッジに広く使用されている。.
フィレット(R)(または半径)とは、円弧によって形成される丸みを帯びた角のこと。.
として指定されている。 R0.5、R1、R2等々。
この値は 弧の半径
例
R1 半径1mmのフィレット
フィレットは応力集中を緩和する効果が高く、コーナー部には欠かせない。.
最も実用的なデザイン・ルール
外角は面取りされ(Cコーナー)、内角は丸みを帯びている(Rコーナー)。.
外周エッジの場合、面取り加工はより簡単で効率的であり、加工コストも低い。.
しかし、内コーナーでは丸みを帯びたコーナーが不可欠であり、Cコーナーは内コーナーでは(工具の干渉のため)事実上不可能である。.
結論
CとRのどちらを選択するかは、単なる図面の詳細ではなく、セラミック部品が確実に加工できるかどうかに直接影響します。.
要約すると
- セラミックは金属のように鋭い角には対応できない
- 面取り(C)は外周部に最適です。
- フィレ(R)は内角に不可欠
- 適切なコーナー設計により、強度、歩留まり、コスト効率が向上
どのエッジ処理方法がセラミック部品に適しているか不明な場合は、設計の初期段階でご相談されることをお勧めします。Jundro Ceramicsは、高度なセラミック加工において長年の経験を持つメーカーであり、後々コストのかかる修正を避けるお手伝いをいたします。.