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鏡面研磨(ポリッシング加工)とは

表面を鏡のように仕上げる研磨加工

鏡面研磨とは文字通り、研磨によって対象物の表面を鏡のように仕上げる研磨加工です。ポリッシング加工とも呼ばれます。ガラス・セラミックス・金属・樹脂等の様々な素材表面を滑らかで均一な鏡状に仕上げるための加工技術で、主に光学部品や精密機器の製造に使用されます。

 

鏡面研磨(ポリッシング polishing )

研磨加工は一般的に「粗面研磨(ラッピング)」を行い、その後「鏡面研磨(ポリシング)」の順番で行います。「表面粗さの低減」と「表面の鏡面化」を目的に行われ、研磨加工においては仕上げの段階を指します。

 

鏡面研磨(ポリッシング)の目的

  • 表面粗さの低減
  • 表面の鏡面化

ニットーの鏡面研磨品質(例:ガラス素材)

  • 板厚1mm〜10mm、素材サイズ〜100mm:1μm以下
  • 板厚10mm〜、素材サイズ100mm〜:5μm以下
  • 表面粗さ 1Å以下

鏡面研磨(ポリッシング)の原理

多くの鏡面研磨はラップ盤、ポリッシングパッド、砥石などの工具面に研磨剤や研磨液を供給し、対象物を押し付けて擦りつけることで研磨が行われます。対象物の硬度や仕上げ表面の品質により、研磨剤や研磨液を選択します。

「表面粗さの低減」と「表面の鏡面化」のために

鏡面研磨の目的は「表面粗さの低減」と「表面の鏡面化」です。ニットーでは「表面粗さ 1Å以下」の研磨加工精度を実現しています。(板厚、素材サイズ、加工素材により研磨加工精度が異なります)

鏡面研磨の手順

鏡面研磨は一般的に「粗面研磨(ラッピング)」を行い、その後「鏡面研磨(ポリッシング)」の順番で行います。

1. 粗面研磨(ラッピング)

  • 初めに、表面の大きな傷や凹凸、うねりを取り除くために粗い研磨剤を使用します

  • 研磨剤は通常、硬度の高い砥粒(例: アルミナ、炭化ケイ素)を水に分散させてスラリーとして使用されます

  • スラリーを供給しながら、鋳鉄などの硬質材料のラップ盤に適切な圧力や運動を加えながら対象物を押し付けて研磨を行います

  • ラッピングではポリッシングに移行するまでに順次砥粒を細かくし「寸法」「形状」「表面性状」などを整えていく工程を取ります

  • 荒面研磨(ラッピング)についての詳細は『ラップ研磨(ラッピング研磨)とは』をご覧ください

2. 鏡面研磨(ポリッシング)

  • 粗面研磨後、さらに細かい研磨剤を使用して表面の微細な傷や凹凸を取り除きます
  • 研磨剤はアルミナ、酸化セリウム、酸化ケイ素スラリーが使用されます
  • ラッピングと異なり軟質材料の工具(ポリッシングパッド)に対象物を押し付けて研磨を行います
  • ラッピング同様に順次砥粒を細かくし、またポリッシングパッドを変更し「寸法」「形状」「表面性状」などを整えていく工程を取ります

鏡面研磨の種類

鏡面研磨にはいくつかの異なる種類があります。

代表的な鏡面研磨の種類を説明します。

 

  1. 機械研磨
  2. バフ研磨
  3. 電解研磨

1. 機械研磨(メカニカルポリッシュ)

機械研磨は、機械的な力を使用して表面を研磨する方法です。
化学的な力も組み合わせたケミカルメカニカルポリッシュ(CMP)と呼ばれる研磨方法もあり、半導体製造などの微細な構造の研磨に使用されます。

2. バフ研磨

バフ研磨も機械的な力を使用して表面を研磨する方法です。バフと呼ばれる布やフェルトを研磨工具として使った研磨方法です。広範な産業分野で使用される一般的な研磨方法ですが、手作業の場合が多く、量産性と仕上がりの安定性が難しくなります。

3. 電解研磨

電解研磨は電気化学的なプロセスを使用して金属表面を研磨する方法です。
特に金属薄板などの薄い材料、複雑な形状の材料に対して表面に均一な研磨を行える利点があります。

鏡面研磨のまとめ

鏡面研磨についてのご相談承ります

ニットーでは様々な素材、寸法、表面性状の鏡面研磨の対応が可能です。
試作からも承りますので、「鏡面研磨ができるかどうかも分からない…」「鏡面研磨の性状・品質で困っている」などでお困りの企業様はぜひお気軽にご相談ください。

 

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