精密加工技術コラム

超精密加工とは

半導体業界や光学機器業界では、製品の小型化・高性能化に伴い、構成する部品や金型にもより高い精度と微細さが求められています。こうしたミクロン台の精度に対応する加工技術が超精密加工です。

超精密には明確な共通の基準があるわけではなく、どこからを超精密加工と呼ぶかは企業によって異なります。装置部品精密加工.COMを運営する株式会社キンコーでは、一般的な精密加工が±5μm程度の領域であるのに対して、ゼロ狙い及び±1μmの加工領域を超精密加工と定義し、電子部品・光学機器業界をはじめとする高精度な部品を全国に供給しています。

精密加工と超精密加工の違い

半導体や光学機器の小型化・高性能化に伴い、構成部品や金型への要求は日々高まっています。当社の超精密加工は、一般的な精密加工（±5μm程度）に対し、ゼロ狙い・±1μmの高精度な領域をいいます。
このような高精度を実現するには、徹底管理された恒温室環境、高精度な工具と工作機械、技術者のスキルが必要です。

また実際の加工精度は測る場所の温度によって異なり、おおよそ1℃あたり1μm、精度が変わります。お客様との測定環境と測定装置に違いがあるため、製品によっては当社で加工した製品を、まずお客様に測定検査をしていただき、その結果に基づいて設定した加工条件で加工を行い、お客様の要求精度で納品をしています。

＞＞超精密加工を実現するために知っておくべき加工技術はこちら

超精密加工を支える加工技術の種類

超精密加工は単一の方法で成り立つものではなく、形状・材質・求める精度に応じて、切削加工・研削加工・放電加工といった加工技術を駆使して、超精密加工を実現します。ここでは、当社が得意とする代表的な加工技術を紹介します。

超精密　マシニング加工

マシニング加工は、回転する工具で材料を削って形状をつくる切削加工の一種で、当社は特に微細な穴あけ加工を得意としています。1本のドリルで多数の微細穴を連続加工することができ、穴径精度±1.5μm・ピッチ精度±2μmといった高精度な超微細穴加工に対応します。

＞＞超微細穴マシニング加工はこちら

超精密　細穴放電加工

細穴放電加工は、電極と材料の間に放電を発生させ、その熱で微細な穴をあける加工方法です。当社ではドリル加工ができない超硬や熱処理済みの高硬度な材質など、導電性があれば対応でき、バリのない微細な穴あけなどを得意としています。対応可能な最小径は材質や厚みにもよりますが、φ0.045mm・穴径公差±0.003mmの細穴加工に対応しており、最大15,000穴の連続加工技術も保有しています。

＞＞超精密 細穴放電加工はこちら

超精密　プロファイル研削加工

プロファイル研削加工は、製品図を拡大して投影機に映し出し、加工線を描いたチャート紙に倣って研削する加工方法です。テーパ・円弧・溝・段などが不規則につながった複雑な形状でも、ミクロンレベルで高精度に加工できます。チャート紙に沿って加工するため、測定不要で精度を確保できる点も特長です。
さらに当社では、4Kデジタルプロジェクターを搭載したデジタルプロファイル研削盤を導入しています。本設備により、微細な形状もクリアに表示できるほか、自動計測・補正加工機能によって、高精度かつ安定した加工環境を実現しています。また、表示画面の拡大・縮小や移動も容易に操作できるため、要求される指定公差内での加工が可能です。

＞＞超精密 プロファイル研削加工はこちら

超精密　成形研削加工

成形研削加工は、砥石を目的の形状に成形し、その形状をワークに転写することで、段加工・溝加工・角度を決める形状加工を行う加工方法です。当社の成形研削は加工ノウハウが集約された得意分野で、材質や形状にもよりますが、寸法精度・平面平行度ともに±2μmまで対応可能です。

＞＞超精密 成形研削加工はこちら

超精密　平面研削加工

平面研削加工は、回転する砥石でワークの平面部分を研削し、高い平面度・平行度に仕上げる加工です。当社は大小合わせて6台の平面研削盤を保有し、平面度・平行度ともに±2μmまで対応しています。当社では一般鋼材のほか、ステンレス・アルミ・超硬・セラミックス・ガラスなど幅広い材質を加工できます。

＞＞超精密 平面研削加工はこちら

超精密　円筒研削加工

円筒研削加工は、円筒状のワークを回転させながら砥石の外周で研削する加工で、シャフトやピンなどの丸物部品に用いられます。当社のプロファイル研削盤には円筒装置を搭載しているため、通常の円筒研削では難しい段付き加工やテーパー加工も高精度に行うことが可能です。

＞＞超精密 円筒研削加工はこちら

超精密加工に用いられる材質

超精密加工では、製品の用途や求められる特性に応じてさまざまな材質が使われます。材質ごとに硬さ・熱膨張・加工しやすさが異なるため、当社では材質の特性を踏まえて最適な加工方法を選定しています。ここでは、難削材として代表的な2つの材質を紹介します。

タングステン

タングステンは熱膨張率が低く、高温下での形状安定性が高い一方、硬度と融点の高さから難削材に分類されます。当社では研削加工または放電加工により、種類や形状にもよりますが±2μm（0.002mm）の超高精度加工に対応しています。なお、精度を最優先する場合には、純タングステンから超硬への変更をご提案することもあります。

＞＞超精密 タングステン加工はこちら

ステンレス

ステンレス（SUS）は防錆力が高く、食品業界や医療業界で選ばれる材質ですが、粘りが強くバリが出やすい、薄物では反りが生じやすいなど、加工においては難削材に分類されます。当社はマルテンサイト系・フェライト系・オーステナイト系いずれのSUS材、さらに熱処理を施したSUSの加工にも対応します。穴加工ではマシニング（穴径精度±1.5μm）・細穴放電・ワイヤーカット（穴径・ピッチ精度±1μm）を使い分け、要求精度に合わせて高精度に仕上げます。

＞＞超精密 ステンレス加工はこちら

超精密加工が活用される分野・製品

超精密加工は、わずかな誤差が性能に直結する最先端分野で広く活用されています。代表的なのは、半導体製造装置や光学機器、電子部品、精密金型、キャピラリーなどです。当社はこれらの分野に向けて、装置部品や金型パーツ、微細部品を製作しています。

＞＞対応可能材質についてはこちら
＞＞超精密金型についてはこちら
＞＞キャピラリーとは？

超精密加工ならキンコーにご相談ください

装置部品精密加工.COMを運営する株式会社キンコーは、電子部品・光学機器業界をはじめとする超精密加工・超微細加工を専門としております。高精密マシニングセンターや細穴放電加工機、超精密ワイヤー放電加工機、各種研削盤などを保有し、切削・研削・放電の技術を組み合わせて、ミクロン台の超精密加工品を製作いたします。高精度・微細加工でお困りの案件がございましたら、ぜひ当社にお気軽にお問い合わせください。

＞＞超精密加工のご依頼・お問い合わせはこちら
＞＞加工事例・対応一覧はこちら