JP4471606B2 - Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator - Google Patents
Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4471606B2 JP4471606B2 JP2003301104A JP2003301104A JP4471606B2 JP 4471606 B2 JP4471606 B2 JP 4471606B2 JP 2003301104 A JP2003301104 A JP 2003301104A JP 2003301104 A JP2003301104 A JP 2003301104A JP 4471606 B2 JP4471606 B2 JP 4471606B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- ceramic laminate
- cutting
- cut
- liquid jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、セラミック積層体の切断の際に、前記セラミック積層体内への不純物混入を抑制し、連続して高精度な切断を可能としたセラミック積層体の切断方法に関するものである。 The present invention relates to a method for cutting a ceramic laminated body that suppresses mixing of impurities into the ceramic laminated body during continuous cutting of the ceramic laminated body and enables continuous and highly accurate cutting.
圧電セラミックは電圧を印加すると伸縮する逆圧電効果を有している。この際、各々の圧電セラミック板の伸縮量(変位量)は微量であることから、従来、高い変位量を得るために複数層を積層して形成したセラミック積層体を利用して、積層型アクチュエータ等が形成されてきた。前記積層型アクチュエータ等に用いられる前記セラミック積層体は、一般的に、10〜900枚のグリーンシートを積層してなる構造を有している。ここで、前記セラミック積層体を製造する際に利用される切断方法としては、ダイシング、カッティング、又はウォータージェットを用いた方法がある。 Piezoelectric ceramics have an inverse piezoelectric effect that expands and contracts when a voltage is applied. At this time, since the expansion / contraction amount (displacement amount) of each piezoelectric ceramic plate is very small, conventionally, a multilayer actuator using a ceramic laminate formed by laminating a plurality of layers to obtain a high displacement amount is used. Etc. have been formed. The ceramic laminate used for the laminated actuator or the like generally has a structure in which 10 to 900 green sheets are laminated. Here, as a cutting method used when manufacturing the ceramic laminate, there is a method using dicing, cutting, or water jet.
ダイシングは、随時切削されるセラミック積層体から研削粉の粉塵が発生し、前記粉塵が切削に使用される高温のカッターに付着することによって、切断面に摩擦変形が発生し、前記切断面に微小な凹凸が生じていた。また、カッティングは、高温の刃を用いるため、切断面の沈み込みを引き起こし、切断面に好ましくない変形が生じていた。 In dicing, grinding powder dust is generated from the ceramic laminate that is cut at any time, and the dust adheres to a high-temperature cutter used for cutting. Unevenness occurred. In addition, since cutting uses a high-temperature blade, the cutting surface sinks and undesirably deforms on the cutting surface.
これに対してウォータージェットは、細い噴出ノズルから高圧の水噴流を被加工体に吹き付けて切断するので、前記ダイシングのような熱による作用を抑制することができるため、切断面の変質や歪み、及び研削による粉塵を生じることなく切断が可能であり、樹脂や布、及び紙などの軟質材料の切断に好適であった。さらに、前記水噴流にある程度の硬度を有する砥粒を含有させると、研削加工能力が向上するため、セラミック積層体などの硬質材料を容易に切断することも可能であった(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載されているようなウォータージェットを用いたセラミック積層体の従来の切断方法は、高圧で噴流する水の中にガーネットからなる砥粒が含有しているため、切断した前記セラミック積層体の切断面に前記ガーネット砥粒が混入することにより、前記セラミック積層体の内部に前記ガーネット砥粒が残留していた。また、前記ガーネット砥粒は、前記セラミック積層体の切断面の洗浄によって除去不能であった。このような不純物を含有した前記セラミック積層体を焼成すると、該セラミック積層体を構成しているセラミック粒子とガーネット粒子の密度の違いによって、焼成時に前記セラミック積層体の収縮度合いに差が生じ、焼成後のセラミック積層体にクラックや剥離が発生した。また、前記セラミック積層体を用いた積層型アクチュエータは、実用化に必要とする高い変位量を有することができないという問題点があった。
However, the conventional cutting method of the ceramic laminate using a water jet as described in
本発明は、高圧の液体を噴流してセラミック積層体を切断する方法において、液体中に含有している砥粒が、前記セラミック積層体の内部に残留した場合でも、焼成後のセラミック積層体のクラックや剥離を抑制することができるセラミック積層体の切断方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a method for cutting a ceramic laminate by jetting a high-pressure liquid, even when abrasive grains contained in the liquid remain inside the ceramic laminate, It aims at providing the cutting method of the ceramic laminated body which can suppress a crack and peeling.
本発明のセラミック積層体の切断方法は、複数のセラミック層と複数の内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体の切断に対して、研磨材として前記セラミック層を構成しているセラミックスと同一組成のセラミック粒子からなる平均粒径が10〜500μmの砥粒を含有するとともに、電気伝導率が1.0μS/cm以下の液体を用いた高圧の液体噴流を、噴出ノズルから吹き付けることにより前記セラミック積層体を切断することを特徴とする。 The method for cutting a ceramic laminate according to the present invention is a ceramic that constitutes the ceramic layer as an abrasive for cutting a ceramic laminate formed by alternately laminating a plurality of ceramic layers and a plurality of internal electrode layers. By spraying a high-pressure liquid jet using a liquid having an average particle size of 10 to 500 μm made of ceramic particles having the same composition as the above and a liquid having an electric conductivity of 1.0 μS / cm or less from a jet nozzle. The ceramic laminate is cut.
また、本発明のセラミック積層体の切断方法は、前記噴出ノズルから前記セラミック積層体までの距離が0.1〜3.0mmであるか、又は前記液体噴流の噴出圧力が100〜400MPaであるか、若しくは前記噴出ノズルから供給される前記セラミック粒子の量が100〜400g/分であることを特徴とする。 Moreover, the cutting method of the ceramic laminated body of this invention is the distance from the said ejection nozzle to the said ceramic laminated body being 0.1-3.0 mm, or the ejection pressure of the said liquid jet is 100-400 MPa. Alternatively, the amount of the ceramic particles supplied from the ejection nozzle is 100 to 400 g / min.
また、本発明のセラミック積層体の切断方法は、前記噴出ノズルを複数設置し、複数のラインを同時切断することを特徴とする。 The method for cutting a ceramic laminate of the present invention is characterized in that a plurality of the ejection nozzles are installed and a plurality of lines are simultaneously cut.
また、本発明のセラミック積層体の切断方法は、前記セラミック積層体を切断時に載置する研削盤が格子状の排水溝を有することを特徴とする。
また、本発明のセラミック積層体の切断方法は、前記セラミック粒子は、前記セラミック積層体を構成しているセラミックスと同一組成であることを特徴とする。
そして、本発明の積層型アクチュエータは、上記いずれかの本発明のセラミック積層体の切断方法で切断されたセラミック積層体を焼成してなることを特徴とする。
The method for cutting a ceramic laminate according to the present invention is characterized in that a grinding machine on which the ceramic laminate is placed at the time of cutting has a grid-like drainage groove.
The method for cutting a ceramic laminate according to the present invention is characterized in that the ceramic particles have the same composition as the ceramic constituting the ceramic laminate.
The multilayer actuator of the present invention is obtained by firing the ceramic laminate cut by any one of the above-described methods for cutting a ceramic laminate of the present invention.
このようなセラミック積層体の切断方法は、切断されるセラミック積層体の内部に、異質セラミック粒子の混入を抑制するため、前記セラミック積層体の加工性が向上するとともに、焼成後のセラミック積層体のクラックや剥離を抑制することが可能であり、また、前記焼成後のセラミック積層体を用いた積層型アクチュエータは、実用化に必要な高い変位量を有することができる。 Such a method for cutting a ceramic laminate suppresses the mixing of foreign ceramic particles inside the ceramic laminate to be cut, thereby improving the workability of the ceramic laminate and improving the ceramic laminate after firing. Cracks and peeling can be suppressed, and the multilayer actuator using the fired ceramic laminate can have a high displacement necessary for practical use.
このように、本発明のセラミック積層体の切断方法によれば、複数のセラミック層と複数の内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体に対して、研磨材として前記セラミック層を構成しているセラミックスと同一組成のセラミック粒子からなる平均粒径が10〜500μmの砥粒を含有するとともに、電気伝導率が1.0μS/cm以下の液体を用いた高圧の液体噴流を、噴出ノズルから吹き付けることにより、切断されたセラミック積層体は、切断面に前記セラミック積層体と異なる組成の砥粒が混入しないため、焼成後のセラミック積層体のクラックやデラミを抑制することが可能であり、また、本発明の切断方法を利用したセラミック積層体由来の積層型アクチュエータは実用化に必要とする高い変位量を有することができる。 As described above, according to the method for cutting a ceramic laminate of the present invention, the ceramic layer is configured as an abrasive for a ceramic laminate formed by alternately laminating a plurality of ceramic layers and a plurality of internal electrode layers. A high-pressure liquid jet using a liquid containing an abrasive having an average particle size of 10 to 500 μm made of ceramic particles having the same composition as the ceramic being processed, and having an electric conductivity of 1.0 μS / cm or less By spraying from, the cut ceramic laminate does not mix abrasive grains of a composition different from the ceramic laminate on the cut surface, it is possible to suppress cracks and delamination of the fired ceramic laminate, In addition, a multilayer actuator derived from a ceramic laminate using the cutting method of the present invention can have a high amount of displacement required for practical use. .
さらに、前記セラミック層と同質のセラミック粒子からなる砥粒の平均粒径が10〜500μmであるので、噴出ノズルから吹き付けられる液体噴流の研削力、及び流速が低下することなく高精度に切断することができる。 Moreover, cutting with high accuracy without an average particle size of the abrasive grains made of ceramic particles of the ceramic layer and the same quality is 10~500μm der Runode, grinding power of the liquid jet sprayed from the spray nozzle, and the flow rate is reduced be able to.
さらに、液体噴流の液体の電気伝導率が1.0μS/cm以下であるので、不純物として多量の電解質がセラミック積層体の切断面に混入しないため、焼成後のセラミック積層体のクラックやデラミを抑制することができる。 Furthermore, the electrical conductivity of the liquid jet of liquid is 1.0 .mu.s / cm or less der Runode, since a large amount of the electrolyte as an impurity is not mixed into the cut surface of the ceramic laminate, cracking or delamination of the ceramic laminated body after firing Can be suppressed.
さらに、噴出ノズルからセラミック積層体までの距離が0.1〜3.0mmである場合は、液体噴流の拡散を抑制することができるため、液体噴流が有する研削力を低下することなくセラミック積層体を切断することができる。 Furthermore, when the distance from the jet nozzle to the ceramic laminate Ru 0.1~3.0mm Dare, it is possible to suppress the diffusion of the liquid jet, the ceramic laminate without reducing the grinding power with the liquid jet The body can be cut.
あるいは、液体噴流の噴出圧力が100〜400MPaである場合は、セラミック積層体を切断する際に必要とする研削力を有し、かつ発生する研削粉によって切断を妨げられることなく滑らかな切断面を有したセラミック積層体にすることができる。 Alternatively, if the ejection pressure of the liquid jet Ru 100~400MPa der has a grinding force required when cutting the ceramic laminate, and smooth cut surface unimpeded cut by grinding powder generated It can be set as the ceramic laminated body which has.
あるいは、噴出ノズルから供給される前記セラミック粒子からなる砥粒の量が100〜400g/分である場合は、セラミック積層体を切断する際に必要とする研削力を有し、かつ液体噴流の直進性を保持することができるため、高精度にセラミック積層体を切断することができる。 Alternatively, if the amount of the abrasive grains consisting of xenon ceramic particles before being supplied from the ejection nozzle Ru Ah with 100 to 400 g / min, has a grinding force required when cutting the ceramic laminate, and the liquid Since the straightness of the jet flow can be maintained, the ceramic laminate can be cut with high accuracy.
さらに、噴出ノズルを複数設置し、複数のラインを同時に切断することによって、短時間でセラミック積層体の切断をすることができる。 Furthermore, the ceramic laminate can be cut in a short time by installing a plurality of ejection nozzles and simultaneously cutting a plurality of lines.
さらに、セラミック積層体を切断時に載置する研削盤が格子状の排水溝を有する場合は、噴出ノズルから吹き付けられる液体噴流が、セラミック積層体を切断した後、研削盤に衝突して反射することなく格子状の排水溝に流出するため、反射した液体噴流と後続の液体噴流との衝突による液体噴流の直進性の低下を抑制することができる。 Further, if the grinding machine for placing the ceramic laminate during cutting has a lattice-shaped gutter, liquid jets sprayed from the ejection nozzle, after cutting the ceramic laminate, be reflected impinges on the grinding machine to flow out in a grid of drainage ditch without, it is possible to suppress the reduction in the linearity of the liquid injection stream due to collision of the reflected liquid jet and the subsequent jet of liquid.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明のセラミック積層体の切断方法を示すための斜視図、図2は側面図である。複数のセラミック層と複数の内部電極層とを交互に積層したセラミック積層体1を複数の排水溝2を有し、かつ図1に設定されたx軸方向に移動するためのサーボモーターを具備した研削盤3に載置する。さらに、セラミック積層体1の上面に設置された切断マーク4を画像認識カメラ5で認識させ、図1に設定されたy、z軸方向に移動するためのサーボモーターを具備した噴出ノズル6を、セラミック積層体1の切断開始箇所に設置する。
FIG. 1 is a perspective view for illustrating a method for cutting a ceramic laminate of the present invention, and FIG. 2 is a side view. A
次に、液体タンク10から供給された液体を、増圧機11によって加圧し、砥粒タンク12からポンプ13を介して砥粒を加圧した液体に混入させ液体噴流7を作製する。
Next, the liquid supplied from the liquid tank 10 is pressurized by the pressure intensifier 11 and mixed into the liquid in which the abrasive grains are pressurized from the abrasive tank 12 via the
次に、液体噴流7をステンレス等で形成された噴出ノズル6から高圧で噴出し、セラミック積層体1の上面に設置された切断マーク4に吹き付け、対向する切断マーク4のラインに沿ってセラミック積層体1を切断する。さらにセラミック積層体1を切断する場合には、研削盤3を旋回することによりセラミック積層体1を任意の位置に設置した後に切断する。
Next, the liquid jet 7 is ejected at a high pressure from an
また、図面には記載していないが、切断終了後の液体噴流7は、研削盤3に設置された格子状の排水溝2に流出した後に、液体と砥粒に分離され、液体タンク10及び砥粒タンク12にそれぞれ回収されることによって再利用される。
Although not shown in the drawings, the liquid jet 7 after the cutting is separated into liquid and abrasive grains after flowing into the grid-
そして、本発明のセラミック積層体の切断方法では、噴出ノズル6から吹き付けられるセラミック積層体1を形成しているセラミックスと同一組成のセラミック粒子からなる砥粒を研磨材として含有する高圧の液体噴流7を使用することによって、セラミック積層体1を切断しなければならない。これは、研磨材として、被加工体を構成するセラミックスと異質のセラミック粒子からなる砥粒を使用すると、切断されるセラミック積層体1の切断面に前記砥粒が混入し、セラミック積層体1の内部に前記砥粒が残留する。このようなセラミック積層体1を焼成すると、セラミック積層体1を構成しているセラミックスと該セラミックスと異質な粒子の密度の違いによって、焼成時にセラミック積層体1の収縮度合いに差が生じ、焼成後のセラミック積層体にクラックや剥離が発生する、また、前記セラミック積層体を用いた積層型アクチュエータは、実用化に必要とする高い変位量を有することができない。
And in the cutting method of the ceramic laminated body of this invention, the high pressure liquid jet 7 which contains the abrasive grain which consists of ceramic particles of the same composition as the ceramic which forms the ceramic laminated
これに対して、セラミック積層体1と同質のセラミック粒子からなる砥粒を研磨材として含有する高圧の液体噴流7を使用することによって、セラミック積層体1を切断すると、この切断面にセラミック積層体1と同質のセラミック粒子が混入しても、セラミック積層体1を構成している組成に変化は生じないため、よって、焼成後のセラミック積層体にクラックや剥離が発生しない。ここで、セラミック積層体1と同質のセラミック粒子からなる砥粒とは、セラミック積層体1を構成しているセラミックスと主成分が同等であるもののことを言う。特に、セラミック積層体1を構成しているセラミックスと同一組成の砥粒を研磨剤として含有する液体噴流7を使用して、セラミック積層体1を切断することが好ましい。
On the other hand, when the
また、この切断方法で作製されたセラミック積層体を用いた積層型アクチュエータは、実用化に必要とする高い変位量を有することができる。 In addition, a multilayer actuator using a ceramic laminate manufactured by this cutting method can have a high amount of displacement required for practical use.
さらに、液体噴流7が含有するセラミック積層体1を構成しているセラミックスと同一組成のセラミック粒子からなる砥粒の平均粒径を10〜500μmとする。これは、前記砥粒の平均粒径が10μm未満では、液体噴流7中の前記砥粒のセラミック積層体1と接する部位が狭くなるため、液体噴流7の研削力が低下し、セラミック積層体1を切断できなくなる。また、前記砥粒の平均粒径が500μmを超えると、噴出ノズル6から吹き付けられる液体噴流7の流速が低下し、液体噴流7の直進性を保持できなくなるため、高精度にセラミック積層体1を切断できなくなる。
Furthermore, the average particle diameter of the abrasive grains made of ceramic particles having the same composition as the ceramic constituting the
さらに、液体噴流7の液体の電気伝導率を1.0μS/cm以下とする。これは、電気伝導率が大きな液体は電解質を多量に含有しているため、前記電解質がセラミック積層体1を切断する際に、不純物として切断面に混入するため、セラミック積層体1を構成しているセラミック粒子と前記不純物の密度の違いによって、焼成時にセラミック積層体1の収縮度合いに差が生じ、焼成後のセラミック積層体にクラックや剥離が発生する。また、この切断方法で作製されたセラミック積層体1を用いた積層型アクチュエータは、実用化する際に必要とする高い変位量を有することができなくなる。
Furthermore, you electrical conductivity of the liquid in the liquid jet 7 or less 1.0 .mu.s / cm. This is because the liquid having a high electrical conductivity contains a large amount of electrolyte, and therefore, when the electrolyte cuts the
さらに、噴出ノズル6からセラミック積層体1までの距離tを0.1〜3.0mmとすることが望ましい。これは、距離tが0.1mm未満では、セラミック積層体1の成形時の技術的要因で生じる厚みバラツキがセラミック積層体1の積層面に発生するため、セラミック積層体1の積層面の厚みバラツキにより生じる凸部が噴出ノズル6に接触し、液体噴出7の吹き付けを妨げるからである。また、距離tが3.0mmを超えると、噴出された液体噴流7の拡散が、セラミック積層体1に到達するまでに増大し、併せて、研削力が低下するため、セラミック積層体1上面の切断幅は広くなり、また、セラミック積層体1下面は切断が困難になる。
Furthermore, it is desirable that the distance t from the
あるいは、液体噴出7の噴出圧力を100〜400MPaとすることが望ましい。これは、セラミック積層体1と同質のセラミック粒子からなる砥粒を含有する液体噴流7を用いて切断するので、噴出圧力が100MPa未満では切断が困難になる。また、噴出圧力が400MPaを超えると、液体噴流7の研削力が強大になることによって、研削される際に発生するセラミック積層体1の研削粉の粒径が大きくなり、その前記研削粉が混入した液体噴流7でセラミック積層体1を切断すると、切断面に凹凸が生じるため、液体噴流7の切断精度が落ちてしまう。
Alternatively, it is desirable that the ejection pressure of the liquid ejection 7 is 100 to 400 MPa. Since this cuts using the liquid jet 7 containing the abrasive grain which consists of ceramic particles of the same quality as the
あるいは、噴出ノズル6から供給される前記セラミック粒子からなる砥粒の量を100〜400g/分とすることが望ましい。これは、前記砥粒の量が100g/分未満では、液体噴流7中の前記砥粒のセラミック積層体1と接する部位が狭くなるため、液体噴流7の研削力が低下し、セラミック積層体1を切断できなくなる。また、前記砥粒の量が400g/分を超えると、噴出ノズル6から吹き付けられる液体噴流7の流速が低下し、液体噴流7の直進性を保持できなくなるため、高精度にセラミック積層体1を切断できなくなる。
Alternatively, it is desirable that the amount of abrasive grains made of the ceramic particles supplied from the
さらに、噴出ノズル6を複数設置し、複数のラインを同時切断することが好ましい。これは、同時に複数箇所の切断を可能にし、短時間で効率良いセラミック積層体1の切断加工を可能にする。
Furthermore, it is preferable to install a plurality of
さらに、セラミック積層体1を切断時に載置する研削盤3格子状の排水溝2を有することが好ましい。これは、研削盤3が格子状の排水溝2を有してない場合、噴出ノズル6から吹き付けられる液体噴流7が、セラミック積層体1を切断した後、研削盤3に衝突して反射する。そのため、その反射した液体噴流7が後続の液体噴流7と衝突することによって、後続の液体噴流7の液体噴流7の直進性を低下させ、高精度な切断を妨げていた。これに対し、研削盤3が格子状の排水溝2を有していると、セラミック積層体1を切断した後の液体噴流7は格子状の排水溝2に流出するため、研削盤3に衝突して反射することによって液体噴流7の研削力が低下することなく、セラミック積層体1の高精度な切断加工を可能にする。
Furthermore, it is preferable that the grinding
また排水溝2の配置は格子状に限られるものではなく、セラミック積層体1を切断した後の液体噴流7が流出可能な位置であればよい。
Further, the arrangement of the
セラミック積層体1を構成しているセラミック層は、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、又はチタン酸バリウム(BaTiO3)を主成分とする圧電セラミック材料等が使用されるが、圧電性を有するセラミックスであれば何れでもよく、また、内部電極は銀−パラジウム合金等を主成分とする導電性ペーストで形成されている。
The ceramic layer constituting the
次に、本発明のセラミック積層体の製造方法を説明する
本発明のセラミック積層体は、先ず、チタン酸ジルコニウム等の圧電セラミックの仮焼粉末と有機高分子からなるバインダー、及び可塑剤を混合してスラリーを作製し、該スラリーをドクターブレード法、カレンダーロール法、及びスリップキャスティング法等の成形法でセラミックグリーンシートを作製する。
Next, the method for producing the ceramic laminate of the present invention will be described. The ceramic laminate of the present invention is prepared by first mixing a calcined powder of piezoelectric ceramic such as zirconium titanate, a binder composed of an organic polymer, and a plasticizer. A slurry is prepared, and a ceramic green sheet is prepared from the slurry by a molding method such as a doctor blade method, a calender roll method, and a slip casting method.
次に、銀‐パラジウム粉末に、バインダー、及び可塑剤を混合して導電性ペーストを作製し、該導電性ペーストを前記各セラミックグリーンシートの上面にスクリーン印刷法等によって所定の厚みになるように印刷する。 Next, a silver-palladium powder is mixed with a binder and a plasticizer to prepare a conductive paste, and the conductive paste is formed on the upper surface of each ceramic green sheet so as to have a predetermined thickness by screen printing or the like. Print.
そして、上面に前記導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、50〜200℃で加熱しながら加圧することによって、積層されたセラミックグリーンシートを一体化し、本発明のセラミック積層体の切断方法を用いて任意の大きさに切断した後、400〜800℃で脱バインダーを行い、900〜1200℃で焼成してセラミック積層体を作製する。このセラミック積層体は積層型アクチュエータとして用いることができる。 Then, the ceramic green sheets on which the conductive paste is printed are laminated on the upper surface, and the laminated ceramic green sheets are integrated by pressing while heating at 50 to 200 ° C., thereby cutting the ceramic laminate of the present invention. After cutting into an arbitrary size using the method, the binder is removed at 400 to 800 ° C. and fired at 900 to 1200 ° C. to produce a ceramic laminate. This ceramic laminated body can be used as a laminated actuator.
本発明のセラミック積層体を以下のようにして作製した。 The ceramic laminate of the present invention was produced as follows.
まず、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)の仮焼粉末と有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合したスラリーを作製し、スリップキャスティング法により、厚み150μmのセラミックグリーンシートを作製した。 First, a binder composed of calcined powder and an organic polymer lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3), to prepare a slurry obtained by mixing a plasticizer, a slip castellations I ing method, thickness 150μm A ceramic green sheet was prepared.
このグリーンシートの片面に、内部電極2となる銀−パラジウムを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法により5μmの厚みに印刷し、導電性ペーストを乾燥させた後、導電性ペーストが塗布された複数のグリーンシートを400枚積層し、さらにこの積層体の積層方向の両端部に、導電性ペーストが塗布されていないグリーンシートを10枚積層することによりセラミック積層体1を作製した。
On one side of this green sheet, a conductive paste mainly composed of silver-palladium serving as the
また、以下に示す本発明の実施例では、実施例3を除いて、液体噴流7の液体として、電気伝導率が1.0μS/cm以下の純水を使用した。 In the examples of the present invention shown below, except for Example 3, pure water having an electric conductivity of 1.0 μS / cm or less was used as the liquid of the liquid jet 7.
(実施例1)上記の製法を用いて作製された本発明のセラミック積層体1の切断において、液体噴流7に含有させる砥粒の材質として、セラミック積層体1と同質のセラミック粒子からなるもの用い、切断時に混入する不純物、及び焼成後のセラミック積層体1の切断面の様態を検証した。
(Example 1) In the cutting of the
また、比較例としては、平均粒径100μmのガーネット砥粒を含有する液体噴流7と砥粒を含まない液体噴流7でセラミック積層体1を切断した。
As a comparative example, the
上記のようにして切断したセラミック積層体1の、切断性、不純物の混入、及びクラックと剥離の有無を評価した。ここで切断性とは、セラミック積層体1の下層まで貫通して正確に切断できた試料を○と記載し、切断できなかった試料を×と記載した。また、不純物の混入とは、切断面を双眼顕微鏡で観察し、組成の異なる粒子の有無を確認した。さらに、クラックと剥離については、焼成後のセラミック積層体1の切断面を双眼顕微鏡で観察し、その有無を確認した。結果は表1に示す通りである。
また、比較例である試料番号3は、砥粒を含有しない液体のみを使用したため、研削力が非常に低く、セラミック積層体1の切断ができなかった。
Moreover, since the
これらに対して、本発明の実施例である試料番号1では、セラミック積層体1を構成するセラミック層と同質のセラミック粒子からなる砥粒を含有した液体噴流7で切断すると、前記セラミック層と主成分の異なる組成の砥粒が混入しないため、焼成後のセラミック積層体1にクラックや剥離が発生しなかった。
On the other hand, in sample No. 1 which is an embodiment of the present invention, when the liquid jet 7 containing abrasive grains made of ceramic particles of the same quality as the ceramic layer constituting the
(実施例2)上記の製法を用いて作製された本発明のセラミック積層体1の切断において、液体噴流7に含有させる砥粒の粒子径による切断加工性を検証した。
(Example 2) In the cutting of the
平均粒径が5〜700μmの範囲で調製した前記セラミック層と同質のセラミック粒子からなる砥粒を含有させた液体噴流7でセラミック積層体1を切断した。
The
上記のようにして切断した試料の切断加工性は、切断面の焼成後の表面粗さ(Ra)を確認し、表面粗さ(Ra)が1μm以下の試料を○と記載し、1μmを超えた試料は×と記載して評価した。結果は表2に示す通りである。
また、試料番号8では、砥粒の平均粒径が大きかったために、噴出ノズル6から吹き付けられた液体噴流7の流速が低下し、液体噴流7の直進性を保持できなくなるため、切断面の表面が粗くなり、高精度にセラミック積層体1を切断することができなかった。
In Sample No. 8, since the average grain size of the abrasive grains was large, the flow velocity of the liquid jet 7 sprayed from the
これらに対して、試料番号2〜7の砥粒は、平均粒径を10〜500μmとしたことにより、良好な切断性と滑らかな切断面を有し、セラミック積層体1を高精度に切断できた。よって、セラミック積層体1を構成するセラミック層と同質のセラミック粒子からなる砥粒の平均粒径は10〜500μmであることが望ましい。
On the other hand, the abrasive grains of Sample Nos. 2 to 7 have good cutting properties and smooth cut surfaces and can cut the
(実施例3)上記の製法を用いて作製された本発明のセラミック積層体1において、液体噴流7の液体の電気伝導率と、切断時に混入する不純物、及び焼成後のセラミック積層体1の切断面の様態を検証した。
(Example 3) In the
液体噴流7の液体として、電気伝導率が1.0μS/cmを超える水道水と、電気伝導率が1.0μS/cm以下の純水を使用した液体噴流7でセラミック積層体1を切断した。
The
上記のようにして切断したセラミック積層体1の不純物の混入と、焼成後のセラミック積層体1の切断面をそれぞれ双眼顕微鏡で観察し、組成の異なる粒子の有無、及び焼成後の切断面におけるクラックと剥離の有無を確認した。結果は表3に示す通りである。
これに対して、試料番号2では、電気伝導率1.0μS/cm以下の純水を使用したことにより、不純物として多量の電解質がセラミック積層体1の切断面に混入しなかっため、焼成後のセラミック積層体1にクラックや剥離が発生しなかった。よって、液体噴流7の液体の電気伝導率を1.0μS/cm以下とすることが望ましい。
On the other hand, in Sample No. 2, since pure water having an electric conductivity of 1.0 μS / cm or less was used, a large amount of electrolyte was not mixed into the cut surface of the
(実施例4)上記の製法を用いて作製された本発明のセラミック積層体1において、噴出ノズル6からセラミック積層体1までの距離tと、液体噴流7の噴出圧力、及び噴出ノズル6から供給される砥粒の量による切断加工性を検証した。以下のようにして切断した試料の切断加工性は、切断面の焼成後の表面粗さ(Ra)を確認し、表面粗さ(Ra)が1μm以下の試料を○と記載し、1μmを超えた試料は×と記載して評価した。
(Example 4) In the ceramic
先ず、噴出ノズル6とセラミック積層体1までの距離tを0.1〜4.0mmの範囲で調整し、セラミック積層体1を切断した。結果は表4に示す通りである。
また、距離tが0.1mm以下では、セラミック積層体1の成形時の技術的要因で生じる厚みバラツキがセラミック積層体1の積層面に発生するため、セラミック積層体1の積層面の厚みバラツキにより生じる凸部が噴出ノズル6に接触するため、距離tを0.1mm以下にすることができなかった。
In addition, when the distance t is 0.1 mm or less, thickness variations caused by technical factors during the formation of the
これらに対して、試料番号2〜5では、噴出ノズル6からセラミック積層体1までの距離tを0.1〜4.0mmとしたことにより、液体噴流7の拡散を抑制することができ、液体噴流7が有する研削力を低下することなくセラミック積層体1を切断することができる。よって、噴出ノズル6からセラミック積層体1までの距離tを0.1〜4.0mmであることが望ましい。
On the other hand, in the
次に、液体噴流7の噴出圧力を50〜500MPaの範囲で調整し、セラミック積層体1を切断した。結果は表5に示す通りである。
また、試料番号6では、液体噴流7の噴出圧力が大きかったため、液体噴流7の研削力が強大になることによって、研削される際に発生するセラミック積層体1の研削粉の粒径が大きくなり、その前記研削粉が混入した液体噴流7でセラミック積層体を切断することになるため、切断面に凹凸が生じ、切断面が粗くなり、焼成後にさらなる加工を必要とした。
Moreover, in the
これらに対して、試料番号2〜5では、液体噴流7の噴出圧力を100〜400MPaとしたことにより、セラミック積層体1を切断する際に必要とする研削力を有し、かつ発生する研削粉によって切断を妨げられることなく滑らかな切断面を有したセラミック積層体1を切断できた。よって、液体噴流7の噴出圧力を100〜400MPaとすることが望ましい。
On the other hand, in Sample Nos. 2 to 5, the grinding pressure generated when the ejection pressure of the liquid jet 7 is set to 100 to 400 MPa has the grinding force necessary for cutting the
次に、噴出ノズル6から供給される砥粒の量を50〜500g/分の範囲で調製し、セラミック積層体1を切断した。結果は表6に示す通りである。
また、試料番号6では、砥粒の量が多かったために、噴出ノズル6から吹き付けられる液体噴流7の流速が低下し、液体噴流7の直進性を保持できなくなるため、切断面の表面が粗くなり、高精度にセラミック積層体1を切断することができなかった。
In Sample No. 6, since the amount of abrasive grains is large, the flow velocity of the liquid jet 7 sprayed from the
これらに対して、試料番号2〜5では、噴出ノズル6から供給される砥粒の量を100〜400g/分としたことにより、セラミック積層体1を切断する際に必要とする研削力を有し、かつ液体噴流7の直進性を保持することができるため、高精度にセラミック積層体1を切断できた。
On the other hand, in
(実施例5)上記の製法を用いて作製された本発明のセラミック積層体1において、セラミック積層体1が切断時に載置される研削盤3が有する格子状の排水溝2の有無による切断加工性を検証した。
(Embodiment 5) In the
格子状の排水溝2を有する研削盤3にセラミック積層体1を載置して、セラミック積層体1を切断した。
The
上記のようにして切断した試料の切断加工性は、切断面の焼成後の表面粗さ(Ra)を確認し、表面粗さ(Ra)が1μm以下の試料を○と記載し、1μmを超えた試料は×と記載して評価した。結果は表7に示す通りである。
これに対して、試料番号2では、研削盤3が格子状の排水溝2を有したことにより、液体噴流7はセラミック積層体1を切断した後、研削盤3に衝突して反射することなく格子状の排水溝2に流出するため、反射した液体噴流7と後続の液体噴流7との衝突による液体噴流7の直進性を保持することができるため、高精度にセラミック積層体1を切断できた。よって、セラミック積層体1が切断の際に載置される研削盤3は格子状の排水溝2を有することが望ましい。
On the other hand, in the
1・・・セラミック積層体
2・・・排水溝
3・・・研削盤
4・・・切断マーク
5・・・画像認識カメラ
6・・・噴出ノズル
7・・・液体噴流
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003301104A JP4471606B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003301104A JP4471606B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005067069A JP2005067069A (en) | 2005-03-17 |
JP4471606B2 true JP4471606B2 (en) | 2010-06-02 |
Family
ID=34405823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003301104A Expired - Fee Related JP4471606B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4471606B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4552491B2 (en) * | 2004-04-12 | 2010-09-29 | 株式会社村田製作所 | Sheet punching device and manufacturing method of multilayer ceramic electronic component |
JP4931334B2 (en) * | 2004-05-27 | 2012-05-16 | 京セラ株式会社 | Injection device |
-
2003
- 2003-08-26 JP JP2003301104A patent/JP4471606B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005067069A (en) | 2005-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI390779B (en) | Forming piezoelectric actuators | |
JP5188076B2 (en) | Piezoelectric element and manufacturing method thereof, electronic device, and ink jet apparatus | |
TWI384661B (en) | Microelectromechanical device and method of forming a device with a piezoelectric transducer | |
CN100583479C (en) | Multilayer piezoelectric element and method for manufacturing same | |
CN112652486B (en) | Method for manufacturing laminated ceramic electronic component | |
JP5414798B2 (en) | Multilayer piezoelectric element, injection device including the same, and fuel injection system | |
JP2014072511A (en) | Laminate | |
JP4471606B2 (en) | Cutting method of ceramic laminate and laminated actuator | |
JP2007088441A (en) | Piezoelectric, piezoelectric element, liquid ejection head, liquid ejector and process for producing piezoelectric | |
JP2009061614A (en) | Inkjet head, and manufacturing method for inkjet head | |
JP4000835B2 (en) | Method for manufacturing ceramic laminate | |
JP2007088445A (en) | Piezoelectric, piezoelectric element, liquid ejection head, liquid ejector and process for producing piezoelectric | |
WO2013157293A1 (en) | Film-type piezoelectric/electrostrictive element | |
JP2011035127A (en) | Method for manufacturing multilayer ceramic substrate | |
CN101484399A (en) | Polishing piezoelectric material | |
JP2009241593A (en) | Manufacturing method of roughened surface ceramic green sheet | |
JP5536310B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and method for manufacturing the same | |
JP2007281226A (en) | Piezoelectric actuator | |
JP4889200B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and injection device | |
JP5536942B2 (en) | Manufacturing method of multilayer ceramic substrate | |
JP2004214308A (en) | Piezoelectric element | |
JP5934539B2 (en) | Piezoelectric / electrostrictive membrane element | |
JP2013222951A (en) | Method of manufacturing ceramic element | |
JP2005015254A (en) | Method of manufacturing thin layer ceramic sheet | |
WO2007023594A1 (en) | Piezoelectric actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090619 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100202 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100302 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140312 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |