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石英ガラス研磨

石英ガラスにも種類がありますが、一般に熱膨張係数の低いものほど研磨の難易度は高くなります。ガラスは通常のソーダガラスでも十分硬い素材ですが、それらよりもさらに強化したのがこの石英ガラスで、耐熱ガラス等として通常のガラスではスペックが厳しい局面で使用されます。

石英ガラスには、溶融石英ガラスと合成石英ガラスの二種類があります。前者は天然の水晶の粉を溶融してつくるもので、火炎や電気で溶かしていきます。後者は四塩化ケイ素を原料にしており、高い光学特性などを得ることができることから、多くの光学部品に使われてます。

合成石英は、天然の石英原料のモノに比べると、純度が高く、均質な光学特性が出やすいとされています。一方で溶融石英は製造コストを安く抑えることができるため、部材によって使い分けられています。

またメーカーによっては、石英ガラスといっても独自に添加物質を調整してさらに硬度を上げていることもあり、ガラス系の加工の中でも特に難度が高い研磨となります。

板材の研磨加工では、縁の部分に丸みを帯びた加工をしたり(ペンシルエッジ加工)、面取り加工のためのテーパー(傾斜)をつけるためにダイヤモンドホイールが使われます。

ガラス用のダイヤモンドホイールは、ガラスの表面を砥粒であるダイヤが滑る傾向があり、これを防いで食いつきをよくするため、ダイヤモンドの含有している密度(集中度)を低めに設定します。すると、一粒にかかる圧力が増すため、ダイヤの滑りを抑えることが出来ます。ただしこの集中度を下げすぎると、ダイヤ一粒で削ることの出来る量は限られているのと、一粒にかかる負荷が高すぎるため、十分な性能を発揮することが出来ません。