ジルコニアセラミックスの加工方法の中でも、機械加工方法は効率が高いため、産業界、特にダイヤモンド砥石の研削、研削、研磨に広く使用されています。ジルコニア セラミックの他のほとんどの加工方法は、穴あけ、切断、または微細加工に適しています。切断する場合、ダイヤモンド砥石は主に研削および切断に使用され、穴あけ、超音波加工、研削または研削がさまざまな開口部に応じて行われます。
ジルコニアセラミック加工の主な問題
1. ジルコニアセラミックスの加工方法は数多くありますが、加工コストが高く、加工効率が低く、加工精度も悪いです。主な理由の 1 つは、セラミックが非常に硬いことです。ジルコニアセラミックスのグリーン体や仮焼体は、主に粗加工には切削加工が用いられ、焼結後の仕上げ加工には研削加工が用いられます。
2. ジルコニアセラミックスの条件によっては、焼結体を無加工で直接研削加工することも可能で、設計精度を実現します。加工に関しては、ジルコニアセラミックスは金属部品とほぼ同様ですが、加工代はジルコニアセラミックスの方がはるかに大きくなります。未焼成・仮焼セラミックスを荒加工すると、クランプ不足などにより強度不足や表面加工不良が発生したり、必要な最終加工形状が得られない場合があります。焼結中は収縮率を均一に保つことができないため、荒加工時に最終サイズに近づきすぎないようにするため、仕上げ代を大きくとります。金属加工の場合、熱変形や熱処理による黒皮を考慮し、仕上げ代は数百mm程度としてください。セラミック加工の場合、数ミリ、場合によっては数十ミリの仕上げ代が必要となります。加工マージンが大きくなり、生産性が低下し、製造コストが上昇してしまう。
3. ジルコニアセラミックスの加工におけるもう一つの課題は、切削加工には高価な焼結ダイヤモンドやCBN工具が必要であり、ダイヤモンド砥石も高価であることです。主に仕上げ加工に使用されるため、切削工具の価格は金属切削に使用される切削工具に比べて数十倍から数百倍高くなります。ジルコニアセラミックスの強度は加工条件に左右されやすく、高能率加工が難しいため、通常の材料に比べて加工コストが非常に高くなります。
