JPH0839431A - Fine ceramics processing method - Google Patents
Fine ceramics processing methodInfo
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- JPH0839431A JPH0839431A JP19799394A JP19799394A JPH0839431A JP H0839431 A JPH0839431 A JP H0839431A JP 19799394 A JP19799394 A JP 19799394A JP 19799394 A JP19799394 A JP 19799394A JP H0839431 A JPH0839431 A JP H0839431A
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ファインセラミックス
の加工方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for processing fine ceramics.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り一般に行われているファインセラミックスの加工方法
としては、１）ダイヤモンドホイール、ダイヤモンドソ
ウ、ダイヤモンドバイト等の切削工具を用いて切断、研
削等の加工を施す方法や、２）超音波を利用した加工方
法、更には、３）レーザーや電子ビーム等の高密度エネ
ルギーを照射することによって加工する方法等を例示す
ることができる。2. Description of the Related Art As a fine ceramics processing method generally used in the past, 1) cutting, grinding, etc. using a cutting tool such as a diamond wheel, a diamond saw, or a diamond cutting tool. Examples thereof include a method of processing, 2) a processing method using ultrasonic waves, and 3) a method of processing by irradiating high density energy such as laser or electron beam.
【０００３】しかしながら、上記１）の加工方法にあっ
ては、加工時に加工の対象となるセラミックスに加わる
力や、その残留応力により当該セラミックスに割れやク
ラック等が生じ易く、歩留りの低下を招くといった問題
や、加工能率の低さや工具の消耗費が高いというような
コスト面での問題もあり、上記２）の加工方法にあって
は、加工中の研磨研削材の除去や、加工後の洗浄等の手
間を要するため煩雑な作業が強いられるとともに、加工
時の騒音も問題となっていた。However, in the processing method of 1) above, cracks or cracks are likely to occur in the ceramics due to the force applied to the ceramics to be processed at the time of processing and the residual stress, which causes a decrease in yield. There are also problems in terms of cost, such as low machining efficiency and high tool consumption costs. In the machining method of 2) above, removal of abrasives during machining and cleaning after machining Since it requires time and labor, complicated work is required, and noise during processing is also a problem.
【０００４】また、上記３）の加工方法にあっては、例
えば、ファインセラミックスの一種であるアルミナナイ
トライド（窒化アルミニウム）は、電気絶縁性に優れ、
且つ熱伝導率が高いという特性を有することから電子基
板等の材料として広く用いられているが、このようなア
ルミナナイトライドからなる電子基板をレーザーで溶融
切断して加工する場合、照射したレーザーの熱エネルギ
ーによって蒸発したアルミニウム原子が当該電子基板上
に蒸着し、その絶縁性を著しく低下させてしまうという
問題がある。更に、砒化ガリウムのような有害元素を含
む化合物がセラミックスの材料として用いられている場
合には、人体に害を及ぼす虞がある砒素の蒸気が発生す
る等の問題が生じてしまい好ましくない。その上、従来
からのレーザー加工機はその性能不足が指摘されている
とともに、当該加工機自体の価格やランニングコストの
点から量産性に欠けるという問題もあった。In the processing method of 3) above, for example, alumina nitride (aluminum nitride), which is a kind of fine ceramics, is excellent in electrical insulation.
It is also widely used as a material for electronic substrates and the like because it has the property of high thermal conductivity. However, when an electronic substrate made of such an alumina nitride is melt-cut with a laser to be processed, There is a problem that aluminum atoms vaporized by thermal energy are vapor-deposited on the electronic substrate and the insulating property is significantly lowered. Further, when a compound containing a harmful element such as gallium arsenide is used as a material for ceramics, there is a problem that arsenic vapor, which may harm the human body, is generated, which is not preferable. In addition, it has been pointed out that the conventional laser processing machine lacks in its performance, and there is a problem that the laser processing machine lacks mass productivity in terms of the price and running cost of the processing machine itself.
【０００５】本発明は、上記したような問題を解決する
ためになされたものであって、作業上の不都合が生じる
ことなく能率良くファインセラミックスに加工を施すこ
とができるファインセラミックスの加工方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a fine ceramics processing method capable of efficiently processing fine ceramics without inconvenience in work. The purpose is to do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明ファインセ
ラミックスの加工方法は、圧縮空気により圧送された研
掃材が研掃材噴出ノズルから噴出されるように構成され
たエアー式ショットブラスト装置を用い、該装置から研
掃材を投射することによってファインセラミックスに切
削加工を施すことを特徴とするものである。That is, the method for processing fine ceramics according to the present invention provides an air type shot blasting device configured so that the abrasive cleaning material pumped by compressed air is ejected from an abrasive cleaning material ejection nozzle. It is characterized in that the fine ceramics are cut by using the abrasive cleaning material projected from the apparatus.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明ファインセラミックスの加工方
法の実施例を図面に基づき説明する。尚、図１は本発明
加工方法の一例を説明する概略図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for processing fine ceramics according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the processing method of the present invention.
【０００８】図示する本発明加工方法の一例において用
いられるエアー式ショットブラスト装置は、研掃材をブ
ラスト装置本体１から圧縮空気によりホース状の研掃材
供給配管２を通して圧送するとともに、圧送されてきた
研掃材を研掃材噴出ノズル３から噴出せしめ、被加工品
５に向けて投射するというものであって、送り装置４に
取着された上記ノズル３は図中矢印で示すよう縦横自在
に移動可能となるように構成されている。The air type shot blasting apparatus used in the example of the processing method of the present invention shown in FIG. 1 sends the polishing and cleaning material from the blasting apparatus main body 1 by compressed air through the hose-shaped polishing and cleaning material supply pipe 2 and at the same time. The abrasive cleaning material is ejected from the abrasive cleaning material ejecting nozzle 3 and is projected toward the workpiece 5, and the nozzle 3 attached to the feeding device 4 can be freely moved vertically and horizontally as shown by an arrow in the figure. It is configured to be movable to.
【０００９】本発明ファインセラミックスの加工方法
は、ファインセラミックスからなる被加工品５に向けて
上記したようなエアー式ショットブラスト装置から研掃
材を投射することによって当該加工品５に切削加工を施
すというものであるが、本発明加工方法を実施するにあ
たり、被加工品５に直径１〜５ｍｍ程度の比較的小さな
径の穴を穿設する場合には、研掃材噴出ノズル３の口径
や研掃材の粒径を適宜選択し、所定の個所に集中的に研
掃材を投射して当該個所を削り取るようにすれば所望の
径の穴を穿設することができる。また、これよりも大き
な径で穴あけ加工を施す場合にあっては、送り装置４に
より研掃材噴出ノズル３を移動させながら穿設しようと
する穴の輪郭に沿って研掃材を投射して不要個所を切り
落とすようにすれば良く、研掃材噴出ノズル３を移動さ
せる経路によって任意の形状の穴を任意の径で穿設する
ことができる。In the fine ceramics processing method of the present invention, the work 5 is cut by projecting a polishing and cleaning material toward the work 5 made of fine ceramics from the air shot blasting device as described above. However, in carrying out the processing method of the present invention, when a hole having a relatively small diameter of about 1 to 5 mm is bored in the workpiece 5, the diameter of the polishing / cleaning material jet nozzle 3 and the polishing A hole having a desired diameter can be formed by appropriately selecting the particle size of the cleaning material and by projecting the polishing material on a predetermined portion in a concentrated manner to scrape off the portion. When drilling with a diameter larger than this, the abrasive material is projected along the contour of the hole to be bored while the abrasive material ejection nozzle 3 is moved by the feeding device 4. The unnecessary portion may be cut off, and a hole having an arbitrary shape can be bored with an arbitrary diameter by the path along which the abrasive cleaning material jet nozzle 3 is moved.
【００１０】更に、研掃材噴出ノズル３の移動のさせか
たによっては、被加工品５を任意の形状に加工したり、
直線状、曲線状、波線状等のスリットを形成したりする
こともでき、研掃材の噴出圧力や加工時間を調節すれ
ば、文字や数字等を被加工品５に刻むこともできる。Further, depending on how the abrasive cleaning material ejecting nozzle 3 is moved, the workpiece 5 may be processed into an arbitrary shape,
It is also possible to form linear, curved, wavy line slits, etc., and by adjusting the jetting pressure of the abrasive and cleaning material and the processing time, it is possible to engrave letters and numbers on the workpiece 5.
【００１１】本発明ファインセラミックスの加工方法に
おいて、その加工時間は被加工品５たるファインセラミ
ックスの種類や研掃材の材質等によって左右されるが、
アルミナセラミックスからなる厚さ１ｍｍのセラミック
ス板に、口径１ｍｍの研掃材噴出ノズルから噴出圧力
４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で平均粒径０．０７４ｍｍのカー
ボランダム研掃材を投射することによって、当該セラミ
ックス板にａ）直径２ｍｍの円形の穴、ｂ）直径７ｍｍ
の円形の穴、ｃ）直径３０ｍｍの円形の穴、ｄ）一辺が
２０ｍｍの正三角形の穴を穿設する場合の加工時間は、
それぞれ１分、３分、７．５分、４．８分程度であっ
た。尚、ａ）の穴あけ加工を施すにあたっては前述した
ように一点に集中して研掃材を投射し、その他の場合に
あっては研掃材噴出ノズル３を移動させながら穿設しよ
うとする穴の輪郭に沿って研掃材を投射した。In the fine ceramics processing method of the present invention, the processing time depends on the type of the fine ceramics as the workpiece 5, the material of the abrasive, and the like.
By projecting a carborundum abrasive material having an average particle diameter of 0.074 mm at an ejection pressure of 4.5 kgf / cm 2 from a 1 mm-diameter abrasive material ejection nozzle onto a ceramic plate made of alumina ceramics having a thickness of 1 mm, A) a circular hole with a diameter of 2 mm, b) a diameter of 7 mm
Processing time for drilling a circular hole of c), a circular hole having a diameter of 30 mm, and a hole of a regular triangle having a side of 20 mm is
It was about 1 minute, 3 minutes, 7.5 minutes and 4.8 minutes, respectively. In addition, when performing the boring process of a), as described above, the polishing / cleaning material is projected in a concentrated manner at one point, and in other cases, the hole to be drilled while moving the polishing / cleaning material jet nozzle 3 The abrasive was projected along the contour of the.
【００１２】一方、図２は本発明ファインセラミックス
の加工方法の他の一例を説明する概略図であって、本発
明では図示するように棒状のファインセラミックスに段
削り加工を施すこともできる。この場合、棒状のセラミ
ックスを適当な速さで図示の如く回転させながら接線方
向に研掃材を投射せしめると、より能率の良く段削り加
工を施すことができる。On the other hand, FIG. 2 is a schematic view for explaining another example of the method for processing fine ceramics of the present invention. In the present invention, rod-shaped fine ceramics can also be stepped as shown. In this case, when the rod-shaped ceramics is rotated at an appropriate speed as shown in the drawing and the abrasive is projected in the tangential direction, the step cutting can be performed more efficiently.
【００１３】このようにして、アルミナ焼結材からなる
直径Ｒ９．４ｍｍのセラミックス棒に、前述した穴あけ
加工の場合と同様に口径１ｍｍの研掃材噴出ノズルから
噴出圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で平均粒径０．０７４ｍ
ｍのカーボランダム研掃材を投射することによって、段
削り加工を施した部分の寸法が幅ｄ５．５ｍｍ、直径ｒ
６．２ｍｍとなるまでに要した時間は僅か２分足らずで
あり、同じ加工をダイヤモンドバイトによる旋盤加工に
よって施した場合には約２時間もの時間がかかった。In this way, a ceramic rod made of an alumina sintered material and having a diameter R of 9.4 mm was ejected from the abrasive cleaning material ejection nozzle having a diameter of 1 mm at a ejection pressure of 4.5 kgf / cm 2 as in the case of the above-described drilling. Average particle size 0.074m
By projecting m carborundum abrasive, the dimension of the stepped part is width d5.5mm, diameter r
The time required to reach 6.2 mm was less than 2 minutes, and when the same processing was performed by lathe processing with a diamond cutting tool, it took about 2 hours.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明ファインセ
ラミックスの加工方法によれば、従来からの種々の加工
方法と比較して、極めて短い時間でもって能率良くファ
インセラミックスに加工を施すことができる。また、加
工の対象となるファインセラミックスに加工を施す際
に、当該セラミックスに必要以上の加工圧やそれによる
残留応力が生じないので、割れやクラック等の虞がな
い。しかも、レーザー等を利用する加工方法とは異な
り、二次的な汚染物質が生じることもない。As described above, according to the fine ceramics processing method of the present invention, the fine ceramics can be processed efficiently in an extremely short time as compared with various conventional processing methods. . Further, when the fine ceramics to be processed is processed, no excessive processing pressure or residual stress due to it is generated in the ceramics, so there is no risk of cracks or cracks. Moreover, unlike a processing method using a laser or the like, secondary pollutants do not occur.
【００１５】更に、本発明加工方法は、乾式加工である
ため加工後の処理が容易であるとともに、研掃材は繰り
返して再利用することができ、装置自体の価格やランニ
ングコストも他の加工方法に用いられる装置と比較して
安価であるため加工コストが低廉であり、用いる装置を
自動化することによって能率良く大量のファインセラミ
ックスの加工を施すことができるという利点をも有す
る。Further, since the processing method of the present invention is a dry processing, the processing after the processing is easy, and the polishing and cleaning material can be reused repeatedly, and the processing cost of the apparatus itself and the running cost are also different. Since it is cheaper than the apparatus used in the method, the processing cost is low, and there is also an advantage that a large amount of fine ceramics can be processed efficiently by automating the apparatus used.
【図１】本発明ファインセラミックスの加工方法の一例
を説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of a method for processing fine ceramics of the present invention.
【図２】本発明ファインセラミックスの加工方法の他の
一例を説明する概略図である。FIG. 2 is a schematic view illustrating another example of the method for processing fine ceramics of the present invention.
１ 装置本体 ２ 研掃材供給配管 ３ 研掃材噴出ノズル ５ 被加工品 1 Equipment main body 2 Abrasive cleaning agent supply pipe 3 Abrasive cleaning agent jetting nozzle 5 Workpiece
Claims (1)
噴出ノズルから噴出されるように構成されたエアー式シ
ョットブラスト装置を用い、該装置から研掃材を投射す
ることによってファインセラミックスに切削加工を施す
ことを特徴とするファインセラミックスの加工方法。1. A fine ceramics is produced by using an air type shot blasting device configured so that the abrasive cleaning material pumped by compressed air is ejected from an abrasive cleaning material ejection nozzle. A method for processing fine ceramics, which comprises subjecting a ceramic to a cutting process.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19799394A JPH0839431A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Fine ceramics processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19799394A JPH0839431A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Fine ceramics processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839431A true JPH0839431A (en) | 1996-02-13 |
Family
ID=16383735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19799394A Pending JPH0839431A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Fine ceramics processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0839431A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100825057B1 (en) * | 2007-07-06 | 2008-04-24 | (주)와이제이테크 | Air shot blast device for edge part |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228173A (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Inoue Japax Res Inc | Method and device for surface treatment or material cutting |
| JPS62251073A (en) * | 1986-04-21 | 1987-10-31 | Fujikura Ltd | Ceramic processing method |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP19799394A patent/JPH0839431A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228173A (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Inoue Japax Res Inc | Method and device for surface treatment or material cutting |
| JPS62251073A (en) * | 1986-04-21 | 1987-10-31 | Fujikura Ltd | Ceramic processing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100825057B1 (en) * | 2007-07-06 | 2008-04-24 | (주)와이제이테크 | Air shot blast device for edge part |
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