マシニング加工における微細加工とは?

マシニング加工での微細加工は、切削工具を使って金属ワークなどに非常に細かい加工を行うことの総称です。
微細加工を行うには機械設備だけではなく、ノウハウ・知見、技術などが求められるものとなります。

マシニング加工については下記でも解説しておりますので、ご興味ある方はこちらも合わせてご覧ください。

>>マシニング加工とは?マシニングセンタについても詳しく解説!

微細加工の種類

微細加工は、以下のような種類に分類されます。

・微細溝加工

微細な幅の溝の加工を行うことです。通常の加工以上に工具や加工条件、材質との相性などを検討する必要がある加工となります。

・微細穴加工

ワークに対して微細な小径の穴を加工することです。半導体業界だけでなく医療業界などで必要とされる場合が多く、非常に高精度が要求されるものとなります。

微細加工が求められる業界

微細加工は通常の加工に比べて高精度な要求をされます。そのため半導体装置業界や医療業界などで求められる場合が多いものとなっています。

半導体装置業界では高性能化はもとより、高機能化が求められています。そのためマシニングでの要求精度も高まっており微細加工の必要性が高まりつつあります。
医療業界では常に最先端な技術が求められており、高品質かつ高精度な要求が増えています。

微細加工を行う際のポイント

マシニング加工における基本的な微細加工は以下のような手順で行われます。

①最適な工具の選定、取り付け

要求精度や目的に応じて、必要な工具を選定します。場合によっては小径ボールミルなどを選定する必要もあり、適切なものを選択して、取り付けます。

②加工条件の設定

適切な回転速度、送り速度、切削液の使用などの加工条件を設定します。これにより、正確な切削が行われ、過度な熱が発生するのを防ぎます。

③微細加工の実施

加工機を操作し、微細加工を実施します。予めプログラムされた動作で微細加工が実施されます。

④仕上げ作業

微細加工が完了したら、切りくずや切りくずを取り除き、必要に応じて穴の周囲を整えます。
加工終了後は要求精度に沿った機能を持つ測定器にて測定を行い、追加工の有無などを判定します。

このような手順でマシニングセンタを使用して微細加工を行います。

微細加工で起こりうるトラブル

マシニング加工で微細加工を行う際、以下のようなトラブルが想定されます。

精度が安定しない

加工に時間がかかるワークなどは加工開始時と終了時で精度が変化してしまうことがあります。

これは加工を行う周囲の環境変化による温度変化が原因の可能性があります。微細加工を行う際は機械の精度はもちろんのこと、周囲の使用環境についても考慮する必要があります。

適切な機械・工具を選択できていない

微細加工については適切な精度を実現できる機械、工具を選択することが必要です。通常のマシニング加工以上に高精度な加工となるため、高精度加工に対応できる機械にて加工を行う必要があります。

また要求に応じた工具を選定しなければ、要求精度を実現することができません。微細溝加工、微細穴加工などの種類によってもそれぞれ最適な工具を選定しなければなりません。

加工に対しての知見・ノウハウ不足

通常のマシニング加工とは異なり、微細加工時には様々なワークに対して最適な方法で加工を実施する必要があります。

これは過去の実績や経験に基づくものも多く、微細加工そのものへの知見・ノウハウ、実績などが必要となります。

当社が実践するマシニング加工で微細加工を行う際のポイント

当社ではマシニングセンタで微細加工を行う際、下記の点が加工時の特徴となっております。

①素材と精度に合わせた工具選定

要求精度を満たす穴径や溝幅を出すために、最適な工具を選定を行う必要があります。
また、素材の硬度や特性に合わせて工具の材質等を変えて加工を行わなくてはなりません。

当社ではそれぞれの条件に最適な工具を選定し、高精度な加工を実現しています。

ワークサイズ・精度にあった治具の選定

微細加工を行うにはワークサイズや要求精度に合わせた治具の選定が必要になります。特に微細ワークの加工となると治具の専用設計が必要となります。

当社ではワークに合わせた治具設計・制作を自社で行っており最適な条件で微細加工を行っております。

当社の微細加工の製品事例

当社の実際の微細加工の製品事例をご紹介します。

半導体製造装置用プレート

本部品では、穴の上面と底面の平面平行度が上記のように0.05と厳しい公差が要求されておりました。そこで、全穴の加工を同時に行うことで、平面・平行度を満足させております。

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半導体製造装置用拡散板

マシニング加工のノウハウを活かして、加工条件を最適化させる事で、要求された精度での加工を実現しております。

加工後にはNEXIVにて精度保証も可能な品質保証体制がございます。

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難削材の微細加工で、お困りの方は三翔精工まで!

精密マシニング加工 量産センター.comを運営する三翔精工は、半導体製造装置や通信機器など精密産業部品の製作を行なってきました。

特に、コバールやインコネル、ハステロイをはじめとした難削材の精密加工を得意とし、難度の高い純タングステンまで微細加工を実施できます。培ってきた精密加工技術を活かした当社の加工品は、高精度な要求にお応えしており、広い分野で採用されています。

またそのような難削材の微細加工を当社のマシニング加工技術と24時間の生産体制により、量産対応が可能です。更に全数の外観検査により品質保証も徹底しております。

数十ミクロン以下の加工においては、加工設備だけでなくノウハウ・知見、技術、高品質が必須となりますが、当社は創業以来、精密加工に特化し事業を行い、さらに徹底した研究により、森精機・切削加工ドリームコンテストで金賞を受賞するほどの技術力を保有しております。

難削材のマシニングの微細加工ならぜひ当社までお問い合わせください。