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材料加工における適切な砥粒工具の選定は非常に重要です。ダイヤモンドおよびCBN（キュービックボロンナイトライド）は、最も効率的な超硬砥粒材料の2つです。しかし、これらは互換性があるわけではありません。それぞれ特定の材料グループに最適化されています。不適切な工具を使用すると、表面仕上げが悪くなる、切断速度が遅くなる、工具の早期摩耗などが生じる可能性があります。本記事では、これらの異なる用途や主な目的について紹介します。特に、ガラス用のダイヤモンドホイールと合金材用のCBNホイールについて詳しく説明します。
ガラスの研削にはダイヤモンドホイールが最適
ガラスの平滑化や成形を行う場合、ダイヤモンド砥粒が最も優れた選択です。これは関与する成分の固有の特性によるものです。ガラスは二酸化ケイ素から構成される硬くてもろい物質です。ダイヤモンドは既知の物質の中で最も硬く、効率的に切断を行うことができます。
回転中に、金属に埋め込まれたダイヤモンド粒子が被削材と接触し、新たな切削点として機能します。これにより、ガラスを非常に正確に切断でき、きれいで欠けのない切断面が得られます。ダイヤモンド粒子の角ばった形状は、内部への損傷を最小限に抑えながらガラスを切断するのに最適です。その結果、鏡や窓の製造から、精巧な芸術的ガラス細工や電子ディスプレイカバーに至るまで、滑らかな仕上げと高品質なエッジが実現します。
当社のダイヤモンドガラス切断ホイールは、鄭州瑞鑚ダイヤモンドツール株式会社が業界トップクラスであると自負するもう一つの理由です。当社のダイヤモンドガラス切断ホイールは、特定の作業に特化したボンドシステムを採用しており、製品に優れた仕上げを提供するだけでなく、さらに多くの利点があります。このボンドはダイヤモンドを確実に保持するだけでなく、研削中に新しい鋭いダイヤモンド結晶が表面に現れるように、制御された均一な摩耗を実現します。この自己砥粒化作用により、TKホイールは開口部が詰まりにくく、切れ味が持続し、安定した性能と耐久性を発揮します。これにより、ガラス加工施設にとって優れた投資対効果をもたらします。
合金研削：CBNホイールが最適な選択です
ダイヤモンドは非常に硬い素材ですが、大きな弱点があります。すなわち、研削中に発生する高温下で、鋼材（鉄系材料）と化学反応を起こしてしまうのです。この鉄系材料は、多くの工具用板材の75～80％を占めています。この反応により、ダイヤモンド砥粒が急速に摩耗し、ほとんどの合金用途において非現実的かつ経済的でなくなるため、ここにCBNの優位性が現れます。
ダイヤモンドに次いで2番目に硬い素材である立方晶窒化ホウ素（CBN）は、独自のプロセス技術を用いて鉄系金属へ層状に接合することが可能となり、高い成功を収めています。実際には、工具鋼、ステンレス鋼、ニッケル基超合金など、硬くて加工が難しい材料を研削する場合、ダイヤモンド砥石を購入しても十分に元が取れるということです。なぜなら、5,000個のピンを加工した後でも、依然として切削刃が残っているからです。
合金の研削において、CBNは生産性と精度を大幅に向上させます。他の材料と比較してより高速な切削速度で運転でき、発熱が少ないため、被削材の熱的損傷や表面焼け、微小亀裂の発生を防ぎます。後者は、重要な合金部品の健全性と寿命にとって不可欠です。また、狭い公差での長時間の研削においても形状保持性が非常に優れています。高強度合金を加工する際、鄭州瑞鉛ダイヤモンドツール有限公司のような専門メーカーのCBN技術を導入することで、グラインディングホイールのダウンタイムが減少し、1個あたりの研削コストを削減しながら、より高い仕上げ品質が得られます。
用途に最適な選択肢を選ぶ
CBNとダイヤモンドの選択は基本的に被削材の材質によって決まります。基本的な目安として、ダイヤモンド砥石はガラス、セラミックス、炭化物などの非金属で超硬な材料に使用するのが最適です。一方、CBN砥石は鉄系材料専用に設計されています。