研究開発された技術紹介

金型・電子・光学・バイオ部品など微細・精密・高品質化に伴い、その素材も多様化しているが、多くのユーザーが難削性が極めて高いとか、微細加工用の工具を使用する場合の加工条件が未知である、という課題に直面している。本研究開発によって、ダイヤモンドおよび高純度CBN多結晶体を切れ刃素材とするマイクロ回転工具を開発すると共に、難削材・新素材に対する有効な切削加工条件の開発と汎用化をはかりたい

単結晶ダイヤモンド極小径工具としては、半月状エンドミル工具寸法R0.1mm(ミリメートル)、輪郭度100nm(ナノメートル)から50nm、単刃エンドミル工具寸法50μm(マイクロメートル)、四角錘及び三角錘の切れ刃を持つドリル工具寸法50μm、高純度バインダレス極小径工具としては、2枚刃ボールエンドミル工具寸法R0.1mm、輪郭度100nm以下、単刃エンドミル工具寸法50μmの開発ができた。
(新技術)
＜開発目標＞
本支援プロジェクトにより開発する工具の目標は、
1．難削材・脆性材・複合材などの新素材の加工が可能かつ高効率である工具を開発
2．極小径工具の刃材としての単結晶ダイヤモンドの物理的特性、結晶構造、研摩方法にさかのぼって研究を重ね、バインダレスcBNについても、最適加工対象と加工方法を研究して商品化を実現
3．超硬合金、セラミック、ガラス系材料などの難削材の微細形状切削加工テータを収集し、基本的な加工特性から生産現場への適用までの展開をはかる

単結晶ダイヤモンド及びバインダレスcBNを刃材とする切削用極小径回転工具(ドリル及びエンドミル)の開発と商品化については、従来、加工市場の要求に応えられるのがなかったが、上記研究開発の成果に示すような開発成果を挙げ、大学、研究所、メーカーの開発部門などに採用され始めた。

・既存の機械的微細加工市場の他に電子、光学、医療等の新規生成市場も考慮し、切削工具メーカーとの販売提携なども行って量的拡大をはかる。すでに有力ユーザー(メーカー)数社から試作品を受注している。
・既存国内加工市場に、新規生成市場を加え、更に、韓国、台湾、中国を始め、欧米の微細精密加工市場のユーザーもターゲットに加えることにより、販売対象市場サイズは130億円、市場成長率7～8%になると見られる。

新たに開発した極小径工具の適用範囲を従来の加工対象、加工業界から新たに生成発展しつつある製品、部品、機能材料、電子、光学、医学等の加工市場に拡大し、工具と加工条件の標準化を拡充していくことが課題となっている。