JPS6310090A - セラミックス加工方法 - Google Patents
セラミックス加工方法Info
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- JPS6310090A JPS6310090A JP61151792A JP15179286A JPS6310090A JP S6310090 A JPS6310090 A JP S6310090A JP 61151792 A JP61151792 A JP 61151792A JP 15179286 A JP15179286 A JP 15179286A JP S6310090 A JPS6310090 A JP S6310090A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｔｉ上二五月途！
不発ＢＡはセラミックスの加工装置に係る。
えｉユ燻！
セラミックスには一般に酸化物、窒化物１炭化物１硼化
物、珪化物、弗化物、硫化物、燐化物。
物、珪化物、弗化物、硫化物、燐化物。
砒化物、セレン化物、又はテルル化物等の主に−種類の
化合物で構成されている単−相セラミックスや前記セラ
ミックスの二種若しくは二種以上の化合物からなる複合
セラミックス或は更にセラミックス中に金属χ添刀口し
た酸化物、炭化物若しくは硼化物系のサーメット等の天
然若しくは人工の粉末状化合物を成形、高温、焼成にエ
フ作られ、金属と非金属元素による無機化合物から成る
多結晶固体材料がある。
化合物で構成されている単−相セラミックスや前記セラ
ミックスの二種若しくは二種以上の化合物からなる複合
セラミックス或は更にセラミックス中に金属χ添刀口し
た酸化物、炭化物若しくは硼化物系のサーメット等の天
然若しくは人工の粉末状化合物を成形、高温、焼成にエ
フ作られ、金属と非金属元素による無機化合物から成る
多結晶固体材料がある。
しかして通常のこの櫨セラミックスハ特殊のものを除き
、通常は下記の表に数例ン示すように一般的に金ｇ４よ
り融点が高くその結合エネルギも高く、かつ化学的にも
きわめて安定である。
、通常は下記の表に数例ン示すように一般的に金ｇ４よ
り融点が高くその結合エネルギも高く、かつ化学的にも
きわめて安定である。
融点 生成自由エネルギ １０′（’ＣＪ
（Ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ）ｊｏｕｌｅ／ｑｒ又その硬度
も高い之め、これを機械的に加工するためには、ダイヤ
モンドや（！ＢＮ（立方晶窒化硼素］等の切削チップ又
は砥粒を切刃として有する切削工具やドリル、或いは研
削砥石等の超高硬質工具による外はなく、切削又は研削
加工能も金属合金に比較して著しく低い訳で、又脆く割
れ易いところから機械的切削又は研削による加工成形に
は適さず、用途及び適用の幅を減じていた。
（Ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ）ｊｏｕｌｅ／ｑｒ又その硬度
も高い之め、これを機械的に加工するためには、ダイヤ
モンドや（！ＢＮ（立方晶窒化硼素］等の切削チップ又
は砥粒を切刃として有する切削工具やドリル、或いは研
削砥石等の超高硬質工具による外はなく、切削又は研削
加工能も金属合金に比較して著しく低い訳で、又脆く割
れ易いところから機械的切削又は研削による加工成形に
は適さず、用途及び適用の幅を減じていた。
又斯種セラミックスは一般的には絶縁体ともいうべく、
その電気伝導率は金属１合金に比べ著しく低く、又その
熱伝導率も同様に極めて低いので、ダイヤモンド等のテ
ップ又は砥粒による切削又は研削力ロエに要し之エネル
ギば、前記チップ又は砥粒χ有する工具側に伝達され、
従って工具側の摩耗、損傷は金属１合金の切削又は研削
加工の場合に比べて著しく大きくなることが少なくない
。
その電気伝導率は金属１合金に比べ著しく低く、又その
熱伝導率も同様に極めて低いので、ダイヤモンド等のテ
ップ又は砥粒による切削又は研削力ロエに要し之エネル
ギば、前記チップ又は砥粒χ有する工具側に伝達され、
従って工具側の摩耗、損傷は金属１合金の切削又は研削
加工の場合に比べて著しく大きくなることが少なくない
。
このようにセラミックスは融点が高く、高硬度であるが
、割れ易く電気伝導率が低く１文化学的にも安定である
ところから従来通常の刀ロエ手段に対しては相当な離別
工材であることが知られている。
、割れ易く電気伝導率が低く１文化学的にも安定である
ところから従来通常の刀ロエ手段に対しては相当な離別
工材であることが知られている。
本発明人はセラミックスが急激な温度変化に弱く、急熱
、急冷などへの耐温度衝撃性が劣っているところに着目
して、その加工について種々実験ビーム、イオンビーム
或はレーザビーム等のビームによる熱エネルギＺ集中的
に加えて急冷すること【よりセラミックスの加工に成功
し比ものである。 しかして、通常の金属酸化物は高温
域（例えば約１００℃前後よりも高い約１００〜４００
’Ｃ前後）の酸、アルカリ等の化学液に溶解する。
、急冷などへの耐温度衝撃性が劣っているところに着目
して、その加工について種々実験ビーム、イオンビーム
或はレーザビーム等のビームによる熱エネルギＺ集中的
に加えて急冷すること【よりセラミックスの加工に成功
し比ものである。 しかして、通常の金属酸化物は高温
域（例えば約１００℃前後よりも高い約１００〜４００
’Ｃ前後）の酸、アルカリ等の化学液に溶解する。
次にかかる高温の化学液による反応作用をセラミックス
の所望加工部分に与えることによりセラミックスの分解
加工が可能となるもので、特に前記化学液を波の立７ｔ
ないように規則的に流すことによりその効果は大きかっ
た。
の所望加工部分に与えることによりセラミックスの分解
加工が可能となるもので、特に前記化学液を波の立７ｔ
ないように規則的に流すことによりその効果は大きかっ
た。
惺ｍ
以上のように１本発明ではセラミックス被加工体に酸、
アルカリ等の化学液の電解質を水に溶解した加工液又は
溶融塩からなる化学液を規則的に流しなからレーザ光線
等の熱エネルギ乞与えることによりセラミックスの分解
加工乞可能とし念ものである。
アルカリ等の化学液の電解質を水に溶解した加工液又は
溶融塩からなる化学液を規則的に流しなからレーザ光線
等の熱エネルギ乞与えることによりセラミックスの分解
加工乞可能とし念ものである。
夾〕Ｌ倒
第１図、第２図は本発明装置の異なる実施例概略側面図
である。
である。
１は加工槽で、耐酸、耐アルカリ性の強い硝子。
合成樹脂又はそれケコーティングして製作し、少くとも
壁面の一部は透明で、レーザ波長を透す窓！設けるか又
はその材料エフなり ７１０工槽１内に被加工体である
セラミックス２が固定具５によって固定される。 ４
は加工槽１Ｖ′３に収容されるフィルタ、ポンプ装ｆを
有するタンクで、硫酸（Ｈ２ＳＯ，）塩酸（Ｈａ’）硝
酸（ＨＮｏ）等の酸或は荷性ソーダ（ＮａｏＨ）荷性力
ＩＪ（ＫＯＨ）等のアルカリ或は過酸化水素等の化学液
の電解質乞水に溶解した加工液又は溶融塩からなる化学
液１ａが収納されていて配管５をへて被加工体セラミッ
クス２の表面に静かに流すもので、液流表面が波立たな
いように所定の圧力をもって規則的に流丁。 −万６は
レーザ発射装置で基台７に設けられ、Ｎｏ装置（数値制
御装置）９により互いに直角なＸ方向モータＭＸＩＩ、
Ｙ方向モータＭｙ１２χ制御してレーザ光線の照射位ｅ
ｙｔ調整して、又レーザ発射装置６よりの照射エネルギ
はレンズ８を通して被刀ロエ体２の表面領域に集中され
てレーザ光線による熱エネルギ乞被刀ロエ体２の化学液
１００表面領域に接触している部分に集中的に与えて高
温のうちにセラミックスの分解力ロエ？昏工かるもので
ある。
壁面の一部は透明で、レーザ波長を透す窓！設けるか又
はその材料エフなり ７１０工槽１内に被加工体である
セラミックス２が固定具５によって固定される。 ４
は加工槽１Ｖ′３に収容されるフィルタ、ポンプ装ｆを
有するタンクで、硫酸（Ｈ２ＳＯ，）塩酸（Ｈａ’）硝
酸（ＨＮｏ）等の酸或は荷性ソーダ（ＮａｏＨ）荷性力
ＩＪ（ＫＯＨ）等のアルカリ或は過酸化水素等の化学液
の電解質乞水に溶解した加工液又は溶融塩からなる化学
液１ａが収納されていて配管５をへて被加工体セラミッ
クス２の表面に静かに流すもので、液流表面が波立たな
いように所定の圧力をもって規則的に流丁。 −万６は
レーザ発射装置で基台７に設けられ、Ｎｏ装置（数値制
御装置）９により互いに直角なＸ方向モータＭＸＩＩ、
Ｙ方向モータＭｙ１２χ制御してレーザ光線の照射位ｅ
ｙｔ調整して、又レーザ発射装置６よりの照射エネルギ
はレンズ８を通して被刀ロエ体２の表面領域に集中され
てレーザ光線による熱エネルギ乞被刀ロエ体２の化学液
１００表面領域に接触している部分に集中的に与えて高
温のうちにセラミックスの分解力ロエ？昏工かるもので
ある。
第２図に示すものは、７１Ｏ工槽１の外から被加工体セ
ラミックス２Ｙ：移動操作することができるようにし友
ものである。
ラミックス２Ｙ：移動操作することができるようにし友
ものである。
機枠２２上の基台１５はＮｏ装！＋４で駆動されるＸ方
向モー タＭｘ １５ ト、 Ｙ方向モータＭｙ １６
とによって互いに直角なＸ、Ｙ方向に制御移動される。
向モー タＭｘ １５ ト、 Ｙ方向モータＭｙ １６
とによって互いに直角なＸ、Ｙ方向に制御移動される。
１７は基台官５に支持したヘッドであってＮｏ装＃
１４で駆動される２方向モータＭｚ１８で鉛直方向に移
動する。 ヘッド１７に設けたアーム１９に回動自在に
取り付けた固定具５はヘッド１７によって回動されるウ
オーム２０とそれにかみ合うウオームホイール２１によ
り鉛直面Ｐ３’Ｙ回動する。 ２４はポンプで、化学
液１０ン配管５を通して抜刀ロエ体セラミックス２と那
工槽１の壁との間に送る。 ２５＆工加工槽１に設は
之セラミックスや硝子等で造つ友透明な窓である。
１４で駆動される２方向モータＭｚ１８で鉛直方向に移
動する。 ヘッド１７に設けたアーム１９に回動自在に
取り付けた固定具５はヘッド１７によって回動されるウ
オーム２０とそれにかみ合うウオームホイール２１によ
り鉛直面Ｐ３’Ｙ回動する。 ２４はポンプで、化学
液１０ン配管５を通して抜刀ロエ体セラミックス２と那
工槽１の壁との間に送る。 ２５＆工加工槽１に設は
之セラミックスや硝子等で造つ友透明な窓である。
図示していないが、７７０工槽１の中又は固定具５に超
音波発Ｓ装置？設けて被加工体セラミックス２や化学液
１ａに超音波振動７与える。
音波発Ｓ装置？設けて被加工体セラミックス２や化学液
１ａに超音波振動７与える。
次に作用について説明すると、被加工体であるを水に溶
解した加工液又は溶融塩からなる化学液１０を被加工体
セラミックス２の表面領域に波が立友ないように静かに
流して接触せしめる一方、外部からレーザ発射装置６か
ら発射したレーザをレンズ８ン通してその熱エネルギを
集中的に供給して高温状態にし酸又はアルカリ刀ロエ液
の高温状態におけるセラミックスとの反応乞供給した化
学液中の酸又はアルカリの全部乃至大部分が行うように
し、この反応忙よる変質生成物又は残留物或は前記反応
により脆弱化等した反応部分ンレーザ等の熱エネルギビ
ームの通常ＩＤｗ／ａｍ 程度のエネルギ密度の照射
により分解俗解して刀ロエできるようにしたものである
。 セラミックスとしては前述シ友ようにｓｌｏ、 ｊ
ＡＪＬ、ｏ、 ｌ ｚｒｏ、 ｌ ｓｉ。
解した加工液又は溶融塩からなる化学液１０を被加工体
セラミックス２の表面領域に波が立友ないように静かに
流して接触せしめる一方、外部からレーザ発射装置６か
ら発射したレーザをレンズ８ン通してその熱エネルギを
集中的に供給して高温状態にし酸又はアルカリ刀ロエ液
の高温状態におけるセラミックスとの反応乞供給した化
学液中の酸又はアルカリの全部乃至大部分が行うように
し、この反応忙よる変質生成物又は残留物或は前記反応
により脆弱化等した反応部分ンレーザ等の熱エネルギビ
ームの通常ＩＤｗ／ａｍ 程度のエネルギ密度の照射
により分解俗解して刀ロエできるようにしたものである
。 セラミックスとしては前述シ友ようにｓｌｏ、 ｊ
ＡＪＬ、ｏ、 ｌ ｚｒｏ、 ｌ ｓｉ。
Ｎ、、８ｉ０等のセラミックス或はこれらの混合し之セ
ラミックス体に対して強酸Ｈｃ１． Ｈ，Ｓｏ、 、、
、、。
ラミックス体に対して強酸Ｈｃ１． Ｈ，Ｓｏ、 、、
、、。
Ｈ２Ｎｏ、 酸化剤ＦＨ，ＨＯ，、アルカリＫＯＨ，
Ｎａ□Ｈ１６，１等の電解質？水に浴解し之刀ｎ工液又
を工＃融塩の化学液やガス状態で加工領域の表面部分に
噴 く程度のレーザエネルギを供給して加工するもので
ある。
Ｎａ□Ｈ１６，１等の電解質？水に浴解し之刀ｎ工液又
を工＃融塩の化学液やガス状態で加工領域の表面部分に
噴 く程度のレーザエネルギを供給して加工するもので
ある。
ｍｍの深さで輻ｔｍｍの溝ｔあけることができた。
又、ｚｒＯ□材についても同様の結果が得られた。
このレーザ発射装ｆｆｔはＮｏ駆動をするが、更に超音
波振動を被加工体セラミックスや化学液に与えることも
できる。
波振動を被加工体セラミックスや化学液に与えることも
できる。
発明の効果
以上の工うに本発明ではセラミックスに対し酸やアルカ
リ、過酸化水素等の電解質７水に溶解した加工液又は溶
融塩からなる化学液ケ接触せしめつつレーザ等のビーム
の熱エネルギを与えることにエリセラミックスの表面？
脆弱化して分解加工？速かに行うこと？可能とするもの
である。
リ、過酸化水素等の電解質７水に溶解した加工液又は溶
融塩からなる化学液ケ接触せしめつつレーザ等のビーム
の熱エネルギを与えることにエリセラミックスの表面？
脆弱化して分解加工？速かに行うこと？可能とするもの
である。
第１図、第２図は本発明の異る実施例概略側面図である
。 １＆工澗工槽、２は被加工体（セラミックス）、５は波
刃ロエ体固定具、４は化学液用タンク、５は配管、６は
レーザ発射装置、７は基台、８はレンズ。 ９はＮＯ装置、１０は化学液、１１．１２はモータ。
。 １＆工澗工槽、２は被加工体（セラミックス）、５は波
刃ロエ体固定具、４は化学液用タンク、５は配管、６は
レーザ発射装置、７は基台、８はレンズ。 ９はＮＯ装置、１０は化学液、１１．１２はモータ。
Claims (5)
- （１）被加工体セラミックスの所望加工部の表面部領域
に酸、アルカリ、過酸化水素等の化学液の電解質を水に
溶解した加工液又は溶融塩からなる化学液を規則的に流
して接触させる一方該加工部の表面部領域にレーザビー
ム等の熱エネルギを加えて加工することを特徴とするセ
ラミックス加工装置。 - （２）被加工体セラミックスの所望加工部の表面部領域
に酸、アルカリ、過酸化水素等の化学液の電解質を水に
溶解した加工液又は溶融塩からなる化学液を規則的に流
すのが略鉛直面に設置した被加工体セラミックスと前記
加工液又は溶融塩の加工槽の略鉛直壁面との間であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミック
ス加工装置。 - （３）レーザビーム等の熱エネルギを加えて加工する装
置が数値制御装置で制御されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のセラミックス加工装置。 - （４）酸、アルカリ、過酸化水素等の化学液の電解質を
水に溶解した加工液又は溶融塩からなる化学液が超音波
振動装置等によつて振動を加えられていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のセラミックス加工装置
。 - （５）被加工体セラミックスが酸、アルカリ、過酸化水
素等の化学液の電解質を水に溶解した加工液又は溶融塩
からなる化学液の中を互いに直角なＸ、Ｙ、２方向に移
動することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセ
ラミツクス加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151792A JPS6310090A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | セラミックス加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151792A JPS6310090A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | セラミックス加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310090A true JPS6310090A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0251716B2 JPH0251716B2 (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=15526393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61151792A Granted JPS6310090A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | セラミックス加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6310090A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7574942B2 (en) | 2003-04-01 | 2009-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Cable guide for an articulated joint |
| JP2011025341A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 電解，レーザ複合加工方法及び装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58221690A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体の加工方法 |
| JPS6099497A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-06-03 | Nec Corp | レ−ザ加工方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61151792A patent/JPS6310090A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58221690A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体の加工方法 |
| JPS6099497A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-06-03 | Nec Corp | レ−ザ加工方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7574942B2 (en) | 2003-04-01 | 2009-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Cable guide for an articulated joint |
| JP2011025341A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 電解，レーザ複合加工方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251716B2 (ja) | 1990-11-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |