超硬刃物のCMP仕上げと加工

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登録日:2015/01/13 / 更新日:2020/02/05

研究分野分類：5502 生産工学・加工学
産業分類：非鉄金属製造業，金属製品製造業

キーワード：

工学

機械工学

江龍　修（情報工学専攻）

研究概要　粒子状タングステンカーバイド（WC）を主原料とする超硬工具は、ダイヤモンド砥石を用いて仕上げられています。その表面はダイヤモンド加工時にW2C 相へと化学変化しています。その表層を新規開発したCMP 技術によって再研磨することで、WC 相を表出させることが出来ます。		特徴　本仕上げ手法は、WC 粒子高さを揃えて刃物加工できるため、ワーク表層の変質相厚さを薄く出来、水素漏れ等を抑止出来ます。また、刃先丸みを1μm 以下に制御できるため、精密加工機械と組み合わせればサブミクロンオーダーの加工が実現できます。
背景・従来技術　市販されている超硬工具の刃先は、電子顕微鏡で観察すると凹凸が激しく、刃先丸みは大略数μm オーダーです。その為、非加工材料（ワーク）表面は、引きちぎられる様に加工され、表層から数十μm の加工歪み相が形成されます。水素などはその歪み相を容易に通過するため、刃物加工のみでは漏れが生じる状態となっています。		実用化イメージ　人工臓器開発　水素燃料電池における水素輸送バルブ等