「研削・研磨」に関する情報まとめ－加工技術の基礎や使用方法を解説

研削・研磨といった加工法は幅広い分野・用途で使用されます。

研削・研磨の中にも様々な種類があり、要求される精度によって最適なものを選定する必要があります。今回は、主な研削・研磨の種類から注意点まで、解説したいと思います。

研削・研磨とは

研削・研磨はよく混同されがちな加工法です。定義も各企業により異なることがありますが、当社の定義をお伝えします。

研削加工とは

研削加工とは、工具に固定した砥粒（固定砥粒）を用いて製品の表面を削り取り、所定の製品形状を得る加工法のことです。

研磨加工とは

研磨加工とは、液体中に均一に分散した砥粒（遊離砥粒）を用いて製品の表面の凸凹を取り除き、鏡面を得る加工法のことです。

主な研削加工の種類

主な研削加工の種類として、以下の3つをご紹介します。

主な研磨加工の種類

主な研磨加工の種類として、以下の3つをご紹介します。

ラッピング

荒研磨。ラップ定盤（工具）と砥粒を含むスラリーを用いて、製品表面を平坦な粗面に仕上げる加工法です。表面粗さRaマイクロメートルオーダーの精度管理が可能です。

ポリシング

中研磨。ラッピングに類似した加工法ながら、より軟質な工具と砥粒を用いることで、製品表面をより滑らかかつ平坦な鏡面に仕上げる加工法です。表面粗さRaナノメートルオーダーの精度管理が可能です。光学用途などに用いられることがあります。

CMP

仕上げ研磨。CMP=Chemical Mechanical Polishing(化学的機械研磨)。機械研磨と化学研磨をバランスよく混ぜた加工法です。表面粗さRaオングストロームオーダーの精度管理が可能です。

研削・研磨に使われる砥粒

研削・研磨に使われる砥粒は一般砥粒と超砥粒に大別されます。これらは材料により、一般砥粒はアルミナ質と炭化ケイ素質、超砥粒はダイヤモンドと立方晶窒化ほう素(CBN)に区分されます。

ダイヤモンド

超砥粒。自然界に存在する鉱石としてはもっとも硬い素材です。工作物を高能率、高精度に加工できるのが特徴です。

CBN

超砥粒。ダイヤモンドに次ぐ硬さです。熱安定性が高く、使用温度が高い場合や、研削対象が「鉄」を含んだ鋼材の加工に適しています。

炭化ケイ素

一般砥粒。主に難削材や非鉄金属の加工に使用されます。

アルミナ

一般砥粒。砥粒の中では比較的軟質かつ安価であり、鋼材や軟質材の加工に使用されます。AやＷAなどいくつか種類があり、それぞれ特徴が異なるためワークに合わせた選定が必要です。

研削・研磨の用途や注意点

研削・研磨が使われる分野や用途

研削・研磨が使われる分野や用途は多岐にわたります。 Beyond 5Gや6Gなど、現在技術開発が加速している分野においても、ご活用いただけます。

・半導体分野

・パワー半導体分野

・誘電体分野

・工業分野の部品加工

・光学機器や精密機器用の加工

・ジュエリーの加工

・医療分野

・バイオメディカル分野

・Beyond 5G

・6G

研削研磨を行う際の注意点やコツ

研削・研磨を行う際には以下の点に注意する必要があります。

・結晶方位などの加工対象の特徴を正確に把握する必要がある

・摩擦により生じる熱で変質や破損を起こす可能性があるため、冷却液や減速装置が必要となる

・脱粒が起きることで、平滑な仕上がりにならない可能性がある

・要求精度が高い場合は、作業環境の制御が重要

Orbrayの研削・研磨加工技術

Orbrayではこれまでにサファイアの加工で培ってきた加工や測定の技術・装置を活用し、サファイアだけでなく単結晶・多結晶の様々な素材に対して、高精度な研削・研磨加工（表面加工）が可能です。

まとめ

今回は、研削・研磨についてその方法、種類、注意点について説明いたしました。

材質や形状、要求精度によって、当社が最適な加工方法を選択しご要望にお応えします。

「こんな素材も可能かな？」「この要求精度だとどんな方法があるのだろう…」とお悩みの方は、一度Orbrayまでお気軽にご相談ください。

受託研磨加工｜Orbray株式会社 https://orbray.com/product/jewel/technology/wafer-processing.html

高精度研削研磨｜Orbray株式会社 https://orbray.com/product/jewel/technology/grinding-polishing-processing.html