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精密加工

鉄以上の強度を持つカーボンナノチュ―ブを使用した加工品質を犠牲にしない長寿命レジン砥石の実現や、耐熱レジンへのカーボンナノチューブの均一分散により、高強度で耐熱、耐摩耗砥石の実現

新潟県

株式会社アダマス

2020年4月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 難削材の複雑形状加工を可能とするカーボンナノチューブ複合長寿命レジンボンド砥石の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、産業機械、半導体、工作機械、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(精度向上)、高性能化(新材料(例えば高機能セラミックス(硬いが脆い)、高機能プラスチック等(高結晶化度、高強度)等)の研削・研磨対応)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(使用機器削減)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード 高耐摩耗、高加工精度、高耐熱、高研削性
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成27年度~平成29年度

プロジェクトの詳細

事業概要

耐熱合金、超硬合金等の難削材の複雑形状部品を高能率・高精度で加工できる長寿命なカーボンナノチューブ(CNT)複合レジンボンド砥石を開発する。ハイレシプロ研削時の砥粒脱落、工具研削等の砥石焼け等の課題を解決するために、ボンド中のCNTおよびダイヤモンド砥粒の界面設計を行い、物理的・化学的結合力を発現させ、耐熱レジンとの組み合わせにより、砥石の砥粒保持力、耐熱性・放熱性、高温耐摩耗性を改善する

開発した技術のポイント

耐熱合金、超硬合金、硬脆材料などの難削材の複雑形状部品(タップ、ダイス等)を高能率・高精度で加工でき、型崩れが少なく、長寿命なレジンボンド砥石とその砥石成形技術の開発を行う
(新技術)
高強度カーボン微粒子(CNT)とダイヤモンドの化学結合及び、同微粒子と耐熱ボンドを均一混合させる2つの技術により、砥石消耗が少なく、型くずれがない砥石を開発
(新技術のポイント)
1.CNT被覆砥粒のレジンボンド砥石への応用
2.耐熱レジンへの均一混合としての焼成方法

CNT被覆砥粒
耐熱樹脂への分散混合、焼成
具体的な成果

・レジンボンド砥石の砥粒保持力の改善→単粒荷重1,000mNの場合:砥粒保持力5倍(目標値2倍)
・レジンボンド砥石の強度・高温耐摩耗性向上
→曲げ強度402%に向上(目標値150%)/放熱性192%、高温耐摩耗性550%に向上(目標値200%)
・ハイレシプロ研削による難削材への加工
→耐熱合金に対して砥石寿命:2.07倍(目標値2倍)
・クリープフィード研削による高能率・高精度加工への対応
→超硬合金に対して砥石寿命:3.6倍(目標値2倍)/砥石成形時間:約31%短縮(目標値30%以上)
・砥石の通電性向上により放電成型が可能 
→成型用研削砥石比較で50倍以上の時間効率達成

超硬素材へのクリープフィードでの砥石寿命
目標と結果
ハイレシプロ研削
試作砥石
放電成型
知財出願や広報活動等の状況

H/Pにて商品記載
「カーボンナノチューブ複合レジンボンド砥石及びその製造方法」(特願2019-177452)
「カーボンナノチューブ複合レジンボンド砥石」(特開2019-5862)

研究開発成果の利用シーン

開発した高強度・高耐熱砥石により、機械加工、特に耐熱合金やその他難削材の複雑形状加工が可能である。
加工品質を維持した長寿命な研削が可能になる。
このレジン砥石の放電成型が可能になる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

タップ、ダイス等の工具メーカに、サンプル出荷し評価期間中。 半導体メーカーよりワイドギャップ半導体用ウェハ加工用途で依頼され、社内評価中。コスト低減の必要性も有り、焼結方法など検討中。

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理、製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

耐摩耗性、耐熱性が高い為、形状精度が維持し易く、特に超硬合金や耐熱合金、高速度鋼などの高能率・高精度加工が可能。

今後の実用化・事業化の見通し

・今後は、様々な成長産業への用途拡大のためにユーザー評価用砥石の継続提供と、開発砥石の販促資料用評価データの積み上げを推進しながら、生産コスト及び量産性の改善も進めていく
・加工機械メーカーとタイアップして、上記評価データのN数を増やしていく
・各種媒体を活用しながら、開発した製品の情報発信を行い、販売促進活動を実施していく

実用化・事業化にあたっての課題

焼結工程でのコストダウンの検討が必須。大口径砥石のユーザーが多く、分割焼成(セグメントチップ)などを考慮する必要が有る。

事業化に向けた提携や連携の希望

当社製品は、ユーザーとのタイアップにより磨き上げられていくものであり、新製品を評価できる余裕があるユーザーとの連携が必須である。 大手ダイヤモンド砥石メーカーだけでなく、当社のような小規模企業でも優れた技術・製品を提供できることを知ってもらうために、展示会や広告媒体を活用したいが、そのような製品普及活動への資金補助を希望する。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社アダマス 技術部
事業管理機関 公益財団法人山形県産業技術振興機構
研究等実施機関 株式会社彌満和製作所 技術研究所 所長 工学博士 フェロー 赤木貞之 、田澤正人
山形県工業技術センター 化学材料表面技術部 大津加慎教 、岡村潤一
国立大学法人山形大学 理事工学部長 博士高橋辰宏、大学院理工学研究所 助教博士後藤晃哉
国立大学法人岩手大学 理工学部 システム創成工学科 准教授 博士 吉原信人
公立大学法人秋田県立大学 システム科学技術学部 機械工学科 教授 博士 鈴木庸久
公立大学法人首都大学東京 大学院理工学研究所 機会工学 博士 小林訓史
KJケミカルズ 取締役 事業本部長 丸山学士

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社アダマス(法人番号:6110001012440)
事業内容 工業用ダイヤモンド砥石の製造・販売
社員数 41 名
生産拠点 新潟県新発田市下小中山1117-384
本社所在地 〒959-2477 新潟県新発田市下小中山1117番地384
ホームページ http://www.adamas-japan.co.jp/
連絡先窓口 技術部 神田修一(PL)
メールアドレス kanda@adamas-japan.co.jp
電話番号 0254-33-2211