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脆性材料の研磨で気をつけるべきこと

脆性材料(こうぜいざいりょう)は、かたくてもろい材料のことで、ガラスやセラミックスなどに代表される素材です。こうした素材の多くは、金属よりも高い硬度をもちますが、ねばり強さはありませんので、急な衝撃に対しても変形して対処するということができずに、許容限度を超えると破壊されてしまいます。

こうした脆性材料を研磨する場合は、特に硬さに優れた砥粒を選択する必要があります。また、粒度の選択には十分に注意しないと、ピリ欠けやハマ欠け、チッピングと呼ばれるワークの「欠け」に直面することになります。これらは、縁に近い部分におきやすい現象です。切れ味が不足して無理な負荷がかかるのもよくありませんが、切り込み量と送り、回転数が適切でないと、ガラスをはじめとする脆性材料は研磨中にもすぐにかけてしまいます。これは粗い工程ほど注意せねばなりませんが、無理な局所的にかかれば、粒度に関係なく欠けてしまう事もあります。

またよく欠けてしまうことがある場合は、砥石の回転方向(アップカットやダウンカットの区別)やあてる方向を再検討したほうがよいケースもあります。

砥粒の選択については、ダイヤモンド砥粒が脆性材料とは相性がよいですが、ガラスなどでは工程が進んでくれば、酸化セリウムのほうがしっくりきます。高硬度のセラミックスなどではやはりダイヤモンドでないと加工効率が著しく低下しますが、研削砥石でもGCのような硬いものもありますので、適宜研磨工程に組み込むこともできます。