2017 Fiscal Year Research-status Report
Precision Machining of Diamond Plate by Saw Wire Fixed Grain of Wurtzite type Boron Nitride
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16K06791
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
神谷 修 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60113891)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 固定砥粒 / 極細ソーワイヤ / ウルツ鉱 / 六方晶 / 窒化ホウ素 / ダイヤモンドの加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で使用する硬質粒子である、ウルツ鉱ｗBNの合成に関しては、高圧破砕剤で実績のある日本工機と共同で推進している。wBNの市場で入手することは難しく、独自に合成することとした。平成29年度は常圧で合成されたcBNを出発物質として、爆発による高圧処理をした。高圧処理は、銅板でcBNを挟み込み両側から爆発させて高圧を発生するものである。その後に薬品処理により溶出するものであるが、wBNへの相変化はほとんど確認できなかった。そのため今後は、常圧で合成された六方晶窒化ホウ素すなわちhBNを出発物質として、高圧処理を行うこととした。
次に、これまで用いてきたタングステン芯線は、延性が低く疲労寿命が短かったので、これを特殊な高強度ステンレス線に変更することにより、ソーワイヤの寿命を延ばす事が出来た。更に、直径3μmのcBN砥粒を用いて、直径約50μmのソーワイヤを試作して、ダイヤモンド板に切り込む事が出来た。ただし、切り込み量は1mm以下と小さく、これらを増加させるには、wBNの微小粒子を合成する必要があると考えられる。
新たに発見した現象としては、水素化チタンの熱分解に関してである。砥粒とろう材のぬれ性を改善するために水素化チタンを用いているのであるが、その分解温度は、昇温速度が速くなるほど高温側に移動する事がわかった。その現象を利用して、ろう材の溶融温度付近に水素化チタンの分解温度を移動すると、ぬれ性が改善できることを発見した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
窒化ホウ素としてcBN砥粒を用いた固定砥粒型の極細ソーワイヤを完成させて、ダイヤモンド基板に切り込むことは出来た。しかしながら、更に硬度の高い窒化ホウ素として、本研究で目差しているwBNの合成に至っていないため、やや遅れていると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度の平成30年度に実施することは3点であり、ひとつはウルツ鉱型砥粒の合成で、二つはソーワイヤ製造条件の確立、3つ目は製造装置の改良と完成である。
六方晶窒化ホウ素すななちウルツ鉱（ｗBN）は、ダイヤモンドを越える硬度を持つ可能性もあるのだが合成には難航している。そこで、今年度は合成実績のある、日本工機と共同研究して早急に完成したい。これまで、cBNを出発物質として合成したのだが、微細なwBNが合成できていない。今後は、wBNに近い結晶構造を有するhBNを出発物資として、異なった条件で合成する計画である。
ワイヤの製造条件に関しては新たな展開があり、ひとつにはタングステン芯線から高強度ステンレスの変更したことによる条件変更である。また、水素化チタンの分解温度を青銅ろう材の融点近くにするための昇温条件を設定することである。最後に、製造装置としては、混合粉の塗布装置の改良である。これを自動化できるように改良を重ねて、ソーワイヤを均質で連続的に製造できるように改良する計画である。
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| Causes of Carryover |
予定していた窒化ホウ素砥粒を入手する事が出来なかったため残額が生じた。次年度に早急に入手して支払うこととする。
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Research Products
(3 results)
