高機能材＝難削材
具体的な高機能材の例を見てみましょう。
⾞載⽤放熱基盤ユニットのイメージ例では、⾼機能材料であるコバールやスーパーインバーの低膨張材が他材質の封着材や接合材として使⽤されています。（イメージ図参照）
昨今では、ユニット⾃体の極薄短⼩化や性能向上のために、これらの材料は極薄かつ厳しい平⾯度要求があります。
⼀⽅、⾼機能材であるがゆえに、成分系や複合組織構造の為、加⼯硬化や切⼦溶着などが発⽣し、もともと難削であることに加え、極薄材となるといっそう加⼯ハードルが⾼くなります。
難削材の定義は明確ではないですが、特性を３つにわけるならば、
- 高硬度・高脆性の素材（セラミックス・ガラス）
- 延性大の素材（純ニッケル、純銅）
- 低熱伝導性の素材（超耐合金・セラミックス）
が挙げられます。
これらは、様々な機能が付与された成分系や組織構造等も⾼度化し加工が難しくなって行くため、⾼機能材＝難削材となります。
主な高機能材
高耐熱鋼・合金
耐熱性向上のため、Ni、Co、Mo、W、Ti、Nbなどが50%以上含有されていると、耐熱合金と呼ばれます。熱伝導性が低く、加工硬化などの熱によるトラブルが起こりやすい難削材です。高温に耐え、強度を維持するという特性から、耐熱性と強度の特性を踏まえた研削条件の設定が必要です。
| 鋼種 | 使用用途 |
|---|---|
| SUH、インコネル、ステライト、ハステロイ | 熱処理炉、熱交換器、エンジン吸気バルブ、耐熱ボルト、ガスタービン |
高耐食鋼・合金
耐食性向上のため、含有元素によって異なりますが、高温強度が大きく、加工硬化しやすく、熱伝導率が悪いという共通の特徴があります。またNi系ステンレス類は、延性が大きく、非磁性である点も、さらに加工難易度があがります。
| 鋼種 | 使用用途 |
|---|---|
| チタン、シリコロイ、インコネル、ハステロイ、ニッケル、二相ステンレス、スーパー二相ステンレス | 医療機器、燃料電池、海水淡水化装置、各種漂白装置 |
高耐摩耗鋼・合金
高摩耗鋼は「難削材定義①」の高硬度・高脆性材であるセラミックスや超硬および合金工具鋼系の焼入れ材等が対象となります。いずれも各主成分が複合添加されており、特に薄物は加工条件設定が難しくなります。
| 鋼種 | 使用用途 |
|---|---|
| セラミックス、SUS440C、SKD11、ELMAX、ステライト | 人工関節、破砕機 |
低膨張鋼・合金
低膨張材であるため、熱で変形が起こりにくく、熱伝導率も低くなり、局所的に熱がこもってしまい、歪のコントロールが難しい材質となります。
| 鋼種 | 使用用途 |
|---|---|
| スーパーインバー、インバー、コバール、42アロイ | 半導体製造機器、半導体露光装置、各種計測機器 |
非磁性材料
研削時にマグネット固定が出来ない点が特に極薄材となると難しいところです。材質的には、超硬のような高硬度とステンレスのような延性が大きく、変形しやすいものもあり、固定方法や条件設定が重要です。
| 鋼種 | 使用用途 |
|---|---|
| 非磁性超硬、チタン、305M、SUS305 | リニアモーターカー、核融合炉 |
「機能性素材・難削素材・最先端素材」用途別一覧表
研削加工をご依頼のお客様は、材質・寸法などに応じて別途打合せをさせて頂きます。
- 下表「一般呼称 合金名」の青字のリンクをクリックすると、当社の研削加⼯データの掲載ページに移動します。
| 総称 | 一般呼称 合金名 | 材質名(主な材質名称) | 使用用途例 |
|---|---|---|---|
| ニッケル基合金 | インコネル 600 | Alloy 600 | 水処理装置、工業炉、航空機排気系、蒸発器材、アンモニア、プラント、電子部品 |
| インコネル 625 | Alloy 625 | 原子力廃液処理装置、超臨界水装置、海水用部品、公害防止設備 | |
| インコネル 718 | Alloy 718 | タービンディスク、ガスタービン、ロケットエンジン、高張力ボルト | |
| インコネル X750 | Alloy X750 | ガスタービン、原子炉部品、圧力容器、耐熱スプリング、ファスナー | |
| インコロイ 800 | Alloy 800 | シース電熱線被覆管、熱電対保護管、熱処理炉、高温箇所 | |
| インコロイ 825 | Alloy 825 | 硫酸洗浄プラント内、燃料要素の溶解槽、リン酸生産用の熱交換器 | |
| ハステロイ C22 | Alloy C-22 | 熱交換器、遠心分離機、乾燥機、反応槽、製塩プラント、排煙脱硫装置 | |
| ハステロイ C276 | Alloy C-276 | 医薬品プラント、半導体製造装置、各種化学プラント、排煙脱硫装置 | |
| モネル 400 | Alloy 400 | 電力発電所、水供給配管、蒸気発生器管、硫酸およびフッ化水素酸アルキル化プラント | |
| モネル K500 | Alloy K500 | 消火器ポンプのポンプシャフト、プロペラシャフト、 油井掘削装置 | |
| 純ニッケル | 純ニッケル | Alloy 200/201 | 電池リード・端子、ICリード・端子、車載センサ耐食部品 |
| 純チタン | 純チタン 1種 | TP270 | 化学装置、石油精製装置、工業用装置 |
| 純チタン 2種 | TP340 | 海水淡水化装置、復水器、化学プラント | |
| 純チタン 3種 | TP480 | 化学プラント、各設備における化学装置 | |
| 純チタン 4種 | TP550 | 耐海水性箇所、化学装置全般、石油精製装置、パルプ製紙工業装置 | |
| チタン合金 | チタン12種(耐食合金) | TP340 Pd | 反応容器、プレート式熱交換器、溶接管、電槽部材 |
| チタン50種(α合金) | TAF1500 | ロケット用液体燃料タンク | |
| 22-4チタン(β合金) | TAP4220 | ばね、自転車ギア、ゴルフクラブヘッド、釣り具 | |
| 15-3-3-3チタン(β合金) | - | ねじ、自転車ギア、眼鏡フレーム、ゴルフクラブ | |
| 64チタン(α-β合金) | TAP6400H | 航空機部品、ゴルフクラブヘッド | |
| 64チタン ELI材(α-β合金) | TAP6400E H | ELIグレード材(ASTM F136) 医療用チタン | |
| ゴムメタル | GOMMETAL | 眼鏡フレーム、医療機器、メタルシール、ダイアフラム、バネ | |
| フェライト系ステンレス | SUS430 | - | 家庭用器具、家電部品、建築内装部品 |
| マルテンサイト系ステンレス | SUS403 | - | タービンブレード、ポンプ、シャフト、ノズル |
| SUS420J2 | - | 刃物、ノズル、バルブ、弁座、金型 | |
| SUS440C | - | ノズル、ベアリング、金型 | |
| オーステナイト系ステンレス | SUS304 | - | 家庭用品、建設材料、食品設備、一般化学設備、原子力用 |
| SUS316L | - | 耐海水用、化学プラント、食品プラント | |
| 2相系ステンレス | SUS329J1 | - | 海水淡水化装置、熱交換器、化学プラント、食品プラント |
| スーパー2相系ステンレス | S32750 | - | 海水淡水化装置、熱交換器、化学プラント、食品プラント |
| 析出硬化系ステンレス | SUS630 | - | シャフト類、タービン部品、軸受 |
| シリコロイXVI | - | 製薬・食品用部品、特殊金型、シャフト・軸受等 | |
| 鉄ニッケル磁性合金 | 78パーマロイ(パーマロイA) | 78Ni | 変圧器、電磁遮蔽用板、電路電流計用板 |
| 45パーマロイ(パーマロイB) | 45Ni | 精密計器用変成器通信装荷ケーブル鉄心、搬送用ケーブル | |
| 鉄ニッケル低熱膨張合金 | 42アロイ(42Ni-57Fe) | 42Alloy | フェルール、ヘッドライト端子、IC用リードフレーム、リードフレーム線、光通信関連 |
| 鉄ニッケルコバルト合金 | コバール(29Ni-17Co-Fe) | K-ET52 | 電子部品関連や硬質ガラス封着、ICリードフレーム |
| インバー | FN36 | 光学機器やレーザー測定器、液化ガス関連の機器 | |
| スーパーインバー(32Ni-5Co-Fe) | FN315 | 人工衛星、カメラ、センサーフレーム | |
| コバルト合金 | ステライト(Co-30Cr-Tn) | 6B・6K | 刃物、蒸気タービンブレード、バルブ ・バルブシート、エンジン燃料噴射ノズル |
| レアメタル等 | タンタル | - | 医療人工骨、人工心臓や理化学分析など |
| クロム | - | スパッタリングターゲット、特殊電子材料 | |
| モリブデン | - | 半導体放熱基板材料、各種工具、医療機器など | |
| タングステン | - | 医療向け、真空分野、超高圧水銀ランプ電極、光学機器向け試作品など | |
| ニオブ | - | 超伝導用途、航空宇宙、海洋分野 | |
| 樹脂等 | PEEK | - | 半導体関連、航空宇宙、自動車分野 |
| PTFE・テフロン | - | 調理器具、電気化学分野、半導体製造装置ライン | |
| ポリイミド | ナイロン | 電力インフラ、自動車分野 | |
| GFRP(ガラス繊維強化樹脂) | - | 住宅設備機器、レーダードーム、通信用アンテナ、MRI・CTカバー | |
| セラミック | - | 半導体製造装置、真空装置、医療機器 | |
| 紙フェノール | - | 基盤、センサー部品など | |
| 銅鉄合金 | MTA9100 | - | 電界・磁界 遮へい装置など |
具体的案件をお持ちの方は是非、当新設Labにて御打合せさせていただければ幸いです。
ご予約につきましては、以下のボタンより「R&D Lab（MASTショールーム)ページ」に移動していただき、ページ下部にあります「来場予約フォーム」にてご予約ください。
お問い合わせフォーム
ご不明な点やご要望などございましたら、こちらのフォームからお問い合わせください。
*は、入力必須項目です。