超音波加工とは?
ちょうおんぱかこう
超音波加工とは、工具に超音波振動を与えながら砥粒を介して工作物を微細に削り取る加工法で、硬くて脆い材料の精密加工に適した技術のことです。
超音波加工(Ultrasonic Machining、USM)は、工具チップに超音波周波数(一般に16kHz〜40kHz程度)の振動を与え、工具先端と工作物の間に供給した砥粒(研削粒子)が高速で衝突・打撃を繰り返すことで材料を微細に除去する加工法です。
超音波加工の最大の特徴は、電気を通さない非導電性の材料にも適用できる点です。セラミクス・ガラス・水晶・フェライト・半導体ウエハなど、硬くて脆い材料(脆性材料)の精密穴あけや輪郭加工に力を発揮します。加工力が小さいため薄い材料や複雑形状にも向いています。
主な種類と用途は以下の通りです。
- 回転超音波加工(RUSM):工具を回転させながら超音波振動を重畳させる方法。ダイヤモンド砥石と組み合わせ、難削材への深穴加工などに使われる
- 超音波援用切削:通常の切削に超音波振動を重ねることで切削抵抗を低減し、仕上げ面精度を向上させる応用手法
砥粒には炭化ケイ素(SiC)やアルミナ(Al₂O₃)などが用いられ、水や油に懸濁したスラリーとして供給されます。半導体・光学部品・医療デバイスなど高精度が求められる分野で活躍しています。
使い方・例文
光学ガラスレンズに微細な非球面形状を加工する場面や、セラミクス製の電子部品基板に精密な穴を開ける製造工程で超音波加工が使われます。
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