製造工程

砥石の製造工程

当社では、長年培った経験によりお客様のご要望に応えられるよう、材料はもちろん工法もその都度検討し製品を提供いたします。
1.材料混合

ダイヤの結合剤および砥石のボディとなる樹脂や金属と、砥粒(ダイヤモンドやGC)を均一に混ぜます。
上記材料はそれぞれが数ミクロンから数十ミクロンの微小粒の状態です。 粒や粉が小さくなればなるほど、諸処の理由でお互いに付着力が増します。 そのため、それぞれの材料が集まって塊を作りやすくなります。 この現象を「凝集」と言います。 これを「凝集」しないように一つ一つの粒が離れて均一存在する(「分散」と言う)ようにに混ぜることが、砥石の性能を安定させるために重要な工程となります。 
一つ一つの粒や粉を、全体の混合物の中のどの位置に配置させるかを制御するのは、その大きさ故に現実的に不可能です。 同様に規則正しく並べることも不可能です。 しかし、構成材料がある程度均一に分散した砥石は、設計者が狙った性能や品質を発揮することが可能になります。 では、どのように分散させるか、どの程度分散させるかについては、当社秘蔵中の秘蔵の技術になっておりますので、皆様に開示できないのが大変残念です。
詳しくは、技術資料の「材料を混ぜる」をご参照ください。
2.成形(形を整える)

砥石の大体の形を作ります。  紛体状の材料から作る砥石は、通常金型の中にその材料を詰めて、圧力をかけて固めていきます。 この金型は、当社独自のノウハウの塊のため、ほとんどを内製しています。 厚さが薄い砥石の場合は時により、紛体材料を溶剤の中に溶かし込みゲル状にして、シートの様に敷き詰めてまず大体の厚さにします。 それから、そのシートを乾燥させた後で、目的の形に打ち抜きます。
この成型工程の段階で、砥石性能や品質の均一性が決定します。
 
3.焼く(焼結、焼成)
成形された砥石を焼き上げます。 
では何のために焼くのでしょうか?
材料をプレス(加圧)しただけでは、元の材料特性を有した微粒子、微粉末の集まりが押し固まったものでしかありません。
この成型が完了した砥石に、砥石としての強度を与えるために、高温で熱します。 この高温加熱中に、金属は合金化が進んだり金属結合が進みます。 樹脂は、分子同士がつながって高分子化が進みます。 この結果、ただ押し固めただけでは得られない強度を得ることが出来ます。
当社では下記のような焼き上げる機械を使っています。
● ホットプレス
 大気圧環境で、加圧しながら加熱します。 簡便な機構の装置で扱いやすいですが、材料の酸化などの問題で、主に樹脂材料を焼くのに用いています。
● 抵抗焼結機
 材料自体に電流を流してジュール熱で自己発熱させて焼き上げます。 急速に温度を上げることが可能で、かなりの高温(1000℃以上)に出来ます。 また、真空環境にすることで材料の酸化も抑制します。 しかし、導電性の材料でないと使えないという問題を有しています。  
● フリー焼結炉
 十分に加圧成形された砥石であれば、加圧無しで焼き上げることが出来ます。 真空炉に入らないような大型の砥石に使われる場合もあります。
● 真空焼結機
 ヒーターで焼き上げる方式ですが、真空環境になるため、材料の酸化も防ぎます。 また、1000℃以上の高温焼結も可能です。
● 真空プラズマ焼結機
 真空焼結機と抵抗焼結の長所を合わせた機械です。 真空環境で、材料に通電しながら焼き上げます。 今まで焼き上げ難かった材料も焼き上げる可能性を持った方式です。
 
4.仕上げ(最終成形)

焼きあがった砥石は、まだ大体の形をしたままです。 これを要求図面に従って、磨き上げていきます。 
● 厚い砥石や、台金(砥石の土台になるもので、車のタイヤが砥石ならば、ホイールに相当する部分です)付の砥石の場合は、各種研磨機で削り・磨きます。 
 * 仕上げで重要な寸法は、研削機械に装着する際に重要になる機械の回転軸に通す中心穴です。 ここを研削して所定の寸法を得る工程を内研加工と呼んでいます。 また、砥石の外形部を要求寸法に仕上げる工程を外研加工と呼んでいます。 また、台金を含めた砥石の厚さや、表面粗さを整えたり、角度を付ける工程を面研加工と呼んでいます。
● 機械加工では困難な形状の砥石は、放電加工機を部分的に使用する場合があります。 この加工工程は、当社のもっとも重要なノウハウで他社では不可能な加工も可能としています。 非常に精密な加工のため、温度湿度がいつも一定に制御された独立した部屋に加工機械は設置されています。
● 台金が付いていない、全体が砥石層でできている砥石の場合は、ラップ機という研磨機で、遊離砥粒を用いて精密研磨しながら、厚さを追い込んでいきます。 
● また、砥石層を単独で焼く場合もありますが、それをベースとなる金属板に各種接着方法で組み付けます。
 
その後、洗浄・乾燥工程を経て、出荷検査工程に移ります。
 
当社は大手砥石メーカーに対し、見劣りのしない最先端の設備で砥石を製造しております。
また、ユーザー様に常に高品質・高性能な製品を提供する方針の基に、検査・分析設備に対しても、最新の設備を保有しております。
しかし、当社が最も誇れる宝は、砥石製造を知り尽くした多くの製造部員達です。
そこが、当社製品が、他社製品に対し圧倒的に差別化できている理由です。