機械加工可能なガラスセラミックスの究極ガイド

機械加工可能なガラスセラミックスの概要

コーニングのマコー商標登録製品である切削加工可能なガラス・セラミックスは、セラミックスや金属といった従来のエンジニアリング材料とのギャップを埋めるユニークな材料である。その最大の特徴は機械加工性で、ダイヤモンド工具や焼結工程を必要とせずに複雑な形状に成形することができる。しかし、この素材がこれほど画期的なのはなぜだろう？その特性、加工技術、用途について詳しく見てみよう。

構成

機械加工可能なガラス・セラミックは、フルオロフロゴパイトとホウケイ酸ガラスを主成分とする複合材料である。その微細構造は、ガラスマトリックス内のランダムに配向した雲母フレークのネットワークからなり、優れた加工性と熱安定性を与えます。この組成により、切削可能なガラスセラミックは、高精度用途において従来のセラミックに代わるものとなっている。

機械加工可能なガラスセラミックスの主要特性

1.熱安定性

使用温度：機械加工可能なガラスセラミックスは、連続使用温度まで耐えることができます。 800°C 空中と 1000°C 真空環境下での

熱膨張：熱膨張係数(CTE)はほとんどの金属と類似しており、アセンブリにおける熱的ミスマッチを最小限に抑えることができる。典型的なCTE： ~9.3×10^-6/K。

2.電気絶縁

優れた誘電特性により、高電圧および高周波用途に適している。
絶縁耐力まで。 40kV/mm.
体積抵抗率よりも大きい。 10 ^ 14 Ω- cm 室温で。

3.良好な加工性

標準的な超硬またはハイス工具で加工可能。
加工後の焼結や焼成が不要なため、準備にかかる時間とコストを削減できる。

4.耐薬品性

ほとんどの酸や溶剤に耐性を持つが、強塩基やフッ化水素酸への長時間の暴露は推奨されない。

5.寸法安定性

気孔率が極めて低く、材料密度が一定しているため、熱サイクル下でも高い寸法精度が得られます。

機械加工可能なガラスセラミックスの加工方法

機械加工可能なガラスセラミックスは、加工が容易なように設計されており、従来のセラミックスがもたらす課題に直面することなく、複雑なデザインを実現することができる。

1.使用工具

ほとんどの用途で、標準的な高速度鋼（HSS）または超硬工具を使用できる。
ダイヤモンドコーティングされた工具は、素材のガラスマトリックスにより過度の摩耗を引き起こす可能性があるため、使用は避けること。

2.加工ガイド

スピードとフィード:フラグメンテーションを避けるため、ミディアムスピードとフィードを使用することを推奨する。
冷却水:水性クーラントを使用することで、熱の蓄積を最小限に抑え、マイクロクラックを防ぐことができます。
掘削:穴あけの際は、材料へのストレスを軽減するため、適切な逃げ角を確保してください。
ネジ切りとタッピング:しかし、過度のトルクは避けるべきである。

3.整理整頓のテクニック

加工後、マイクロクラックを除去するためにエッジを研磨する必要があるかもしれない。
ダイヤモンド研磨ペーストを使えば、鏡のような効果を得ることができる。

4.過熱を避ける

加工中の過熱は、局所的な熱応力を引き起こし、ひび割れの原因となる。加工中は熱勾配を低く保つ。

機械加工可能なガラスセラミックスの用途

航空宇宙・防衛

断熱材：熱安定性が高いため、遮熱材や断熱材として使用できる。
高電圧絶縁体：その優れた誘電特性により、衛星や宇宙船システムには欠かせない材料となっている。

エレクトロニクスと光学

基板：寸法安定性が高く、マイクロエレクトロニクスやオプトエレクトロニクスに適している。
光学部品：レンズ、レーザーマウント、オプティカルコリメーションシステムの製造に使用。

医療機器

X線装置やCTスキャナーのような高精度診断装置でよく使用される。
生体適合性に優れているため、手術器具やインプラントに適している。

産業用途

化学処理：耐酸性であるため、カスタマイズされた実験容器に適した素材である。
真空環境：低排気特性のため、真空システムでよく使用される。

プロトタイプ・デザイン

機械加工可能なガラスセラミックスは、その後の加工が不要であるため、セラミック部品の迅速な試作に広く使用されている。

機械加工可能なガラスセラミックと従来のセラミックの比較

機械加工可能なガラスセラミックメーカー

ジュンドロ・セラミックスは、産業界のお客様に標準サイズとカスタマイズサイズを提供します。棒材などの各種高精度機器に最適です。板材、シート、試作品製作は、ぜひ弊社専門家にご相談ください。私たちのサービスを提供させていただきます

機械加工可能なガラス・セラミックに関するFAQ

機械加工可能なガラスセラミックは真空環境で使用できますか？

そう、低アウトガスと1000℃までの熱安定性により、高真空環境でも非常に優れた性能を発揮する。

機械加工可能なガラスセラミックはマコールだけですか？

マコールは最も有名なブランドだが、他のメーカーも同等の特性を持つ同様の素材を製造している。

機械加工に使用するクーラントは何が最適ですか？

水性クーラントは、熱の蓄積を最小限に抑え、ひび割れを防ぐので理想的です。