こんなお悩みありませんか?
- 新製品の開発をしたいが、どんな素材が適しているのかわからない。
- 企画の段階からアドバイスがほしい。
- 素材に適した技法がわからない、またはもっと良いものは
あるのか知りたい
その悩み、ヨコセラが解決いたします!
私どもヨコセラでは半導体、液晶/FPD/LCD製造装置用大型セラミック部品や
金属部品の製作でお客様のニーズにお応えします。
トータルサポート体制
-
Point
1
『仕様打合せ』から
『高精度部品』の製作や調達
-
Point
2
部品検査
-
Point
3
装置組立
-
Point
4
動作確認/検査
一貫管理体制でファブレス企業さまの新規開発、
量産や試作生産のトータルサポートをご提供いたします。
サービス内容
- 半導体/液晶製造・検査装置・搬送用ロボットの部品製作、ユニット組立から装置組立
- 各種光学装置、産業機器等の部品製作、検査装置の組立
- セラミック、CFRPなどの受託製造・加工
- 工作機械、測定機器、電源ユニットなどの販売やサービスの提供半導体、LED、フラットパネルディスプレイ(FPD)、太陽電池セルや汎用産業機器等の高電圧・高精度電源の販売を展開しています。
精密切削/研削加工による高精度部品製造
加工素材
セラミック | アルミナ、SiC、窒化ケイ素、窒化アルミ、ジルコニア |
---|---|
金属 |
アルミ、ステンレス、低熱膨張材『インバー』、MMC『セラミック/金属複合材料』、チタン |
樹脂 |
スーパーエンプラ |
主な取扱品目
高精度部品
- 半導体、液晶/FPD/LCD製造装置の高精度部品
- 光学装置、精密測定機器、医療機器、産業機器の高精度部品
産業機器/医療機器用電源
産業機器用電源
- DINレール取付専用電源
- パネルマウント電源
- オープンフレーム型電源
- パワーモジュール
- LEDドライバー
組込型電源
- スイッチング電源
- デスクトップ&ワークステーション用電源
- 産業用電源
- ディスプレイ用電源
- サーバー用電源
- ネットワーク用電源
- 標準型電源モジュール
- DC/DCコンバーター
- AC/DCコンバーター
- モバイル電源
- AC/DCアダプタ
機械部品製造の流れ
ファインセラミックス材料成形
STEP1
原料調合・粉砕・混合/スプレードライヤー
セラミックボールが充填されたミルと呼ばれる装置に、セラミックの原料粉末と水を入れ、粒子径などを揃えるために、装置を回転や振動させて、粉砕します。さらに、バインダーを添加して、混合されたスラリー(泥状)をつくります。
つぎに原料調合・粉砕・混合工程で調整されたスラリーは、この装置で噴霧し、そこに熱風をあてて、スラリーを乾燥させ、原料の詰まった球状の顆粒体に造粒します。
ファインセラミックスの材料成形プロセスでは、原料調合や粉砕・混合工程は、製品の材料特性や品質安定性が決まる重要な工程です。
STEP2
成形
セラミックボールが充填されたミルと呼ばれる装置に、セラミックの原料粉末と水を入れ、粒子径などを揃えるために、装置を回転や振動させて、粉砕します。さらに、バインダーを添加して、混合されたスラリー(泥状)をつくります。
つぎに原料調合・粉砕・混合工程で調整されたスラリーは、この装置で噴霧し、そこに熱風をあてて、スラリーを乾燥させ、原料の詰まった球状の顆粒体に造粒します。
ファインセラミックスの材料成形プロセスでは、原料調合や粉砕・混合工程は、製品の材料特性や品質安定性が決まる重要な工程です。
1. CIP成形(またはラバープレス)
(Cold Isostatic Pressing、冷間静水圧加圧)
乾燥・造粒させたスプレー顆粒をゴム型に充填して、水圧(油圧)で等方的に圧力を掛ける加圧成形方法です。
CIP成形では特殊形状製品の成形や平板、棒状に成形され、その後グリーン(セラミック焼成前)加工することも可能です。
CIP成形は密度が均一で歪みが少ないといった特長があります。
2. プレス成形
乾燥・造粒させたスプレー顆粒を金属製の金型に充填し、圧力を加えて、製品に近い形状にする成形方法の一つです。
専用金型をつくることで完成品の形状、またはその製品に近い形状に成形して、後加工の工程を減らすことができます。
また、上下から圧力を加えて(一軸加圧)、高密度な成形体をつくることできるので、高精度な寸法が求められる部品や形状が複雑な部品などに適しています。
さらに、メカプレス・油圧プレス等を使用することで単純形状の大量産の成形することが可能です。
3. 押出成形
乾燥・造粒させたスプレー顆粒に、バインダー(粘結剤)と可塑剤、分散剤を加えて混錬し、粘土状にしてから押出機に投入し、圧力を加えながら口金(金型)を通して押出し、製品に近い形状にする成形方法です。
口金(金型)を通して押出すため、パイプ製品、2穴製品や同一断面形状を持つ長尺品等に適した成形方法です。
4. 射出成形
乾燥・造粒させたスプレー顆粒に熱可塑性の樹脂を加えて、流動性を持たせて、温調された金型に射出して充填し、冷却して製品に近い形状にする成形方法です。
5. 鋳込成形
乾燥・造粒させたスプレー顆粒に水と分散剤を加え、吸水性の石膏型に流し込み、固めて、離型、乾燥後無加圧で焼結する成形方法です。
高精度で高硬度が求められ、大型で複雑な三次元形状の製品に適しています。さらに、焼き放しでかなり高い寸法精度で成形することができます。
STEP3
グリーン加工(生加工)
セラミックは、硬度が高く、焼結後に加工するためには、ダイヤモンド砥石などを使用します。
そのため、セラミック材料を焼結する前に変形や収縮を想定して、最終製品形状に近い形に切削加工します。このグリーン加工では、超硬合金製の刃物やドリルで加工することが可能です。
STEP4
焼成
焼成することにより成形されたセラミックの原料をその融点以下で加熱して、粒子を融合させることで緻密化され、焼結します。
高温のセラミック粉体は、粒子の接触点を通じて互いに物質移動を起こし、まるで水滴が接触するとひとつになるように、一体化します。
しかし、セラミックは熱衝撃に弱いため、焼成炉は時間をかけて昇温、降温を行います。
こうしてセラミックは自然界にある物質としてはダイヤモンドに次ぐ硬さがあり、耐熱に優れ、また電気的特性にも優れた材料となります。
焼成炉は量産に適した連続焼成炉があり、試作や大型品を単体で焼成するときにはパッチ式焼成炉などがあります。
他にも、還元雰囲気炉、真空焼成炉があり、さまざまな種類のセラミック材料を焼成することが可能です。
焼成方法
1. ホットプレス成形
カーボン型などに充填し、高周波加熱と同時に上下から型を通して加圧する成形方法です。高温で成形体に圧力を加えて焼結成形するため、単純形状な製品を短時間かつ高純度で気孔の少ない緻密な焼結体をつくることが可能です。
2. HIP成形(Hot Isostatic Pressing、熱間等方圧加圧法)
高温下で等方的に圧力を加えて、高密度な焼結体をつくる成形方法です。
予備焼結し、密度を理論値の95%程度まで高めた後、加熱炉を組み込んだ圧力容器に入れます。加熱とともにアルゴンガスなどの圧力媒体を用いて、100~2000℃の高温と10~200MPaの等方的な圧力をセラミックに同時に加えて焼成します。HIP成形にもっとも近い方法としてホットプレス成形があり、高温と圧力を作用させていますが、HIP成形のように等方圧ではありません。
3. 常圧焼結法
広く一般的にセラミックを焼結手法で、大気圧下の各種雰囲気中で、バインダー(焼結助剤)を用いて緻密に焼結させる焼結方法です。
複雑形状の焼結が可能で、量産などの生産性に優れています。
4. 反応焼結法
焼結工程中に化学反応が生じ,出発原料から目的のセラミックに変化しながら進む焼結方法です。
この焼結方法は主に窒化ケイ素セラミックとSiC炭化ケイ素セラミックをつくるときに使われており、窒化ケイ素(Si3N4)の反応焼結はSi粉末を原料に部品形状の圧粉体をまえもって作製しておき,高温下でN2ガスを流してSiとNを反応させてSi3N4組成にします。
一方,炭化ケイ素(SiC)はCをガスの形で供給できないので,SiCとC粉末で一度焼結品を作り,多孔質体の焼結品に溶融したSiを含浸させ,再び加熱して,CとSiを反応させる。
STEP5
研削・研磨
主にダイヤモンド軸付き砥石やホイールなどを使って、求められる高精度な製品に研削・研磨加工していきます。
平行度、平面度や直角度または真円度までもμレベルまで求められることもあります。
セラミックは高い硬度であるため、最も硬いダイヤモンドを付着させた砥石を使って、さらに超精密な部品に仕上げるために加工を行います。
STEP6
外観検査/測定/検査成績書作成
加工が完了した製品は、製作図面の規定寸法を満たしているか、3次元測定機やノギス、ピンゲージなどを使用して、実績値を測定します。
測定したデータは検査用図面に実績値を記載し、指定公差内であることを確認して、チッピングやクラックがないか、目視検査を行っています。
出荷した製品はトレーサビリティーが取れるよう管理をしています。
STEP7
洗浄/梱包/出荷
半導体製造装置やFPD製造装置、ウェハ画像検査装置等の重要な部品に組み込まれるため、洗浄液やアルカリ液、酸、純水で油分や異物を除去して、製品別に梱包して、お客様の納入期日までに出荷致します。