サファイアガラスの加工


サファイアガラスは非常に硬く、耐熱性のある透明体です。
その加工には特殊な技術が必要となります。 一番の問題は硬く脆いということです。

サファイアより硬い物質は、ダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化ケイ素ぐらいしか
ないので、削りも磨きもこれらの物質を使わざるを得ません。

しかし、これらの物質は非常に高価なので、必然的に加工費用も高くなってし

まいます。

 

 

サファイアガラスの加工工程

 

●成形研削

成形研削ダイヤモンドホイルを用いてサファイアの素材から所定の形状を削りだします。
サファイアガラスは他のガラス素材と違い、単結晶で溶融点が非常に高い(約2000℃)ため、 型押し・溶着が事実上不可能です。

よってブロック状の素材から削りだして形状を作るのが一般的です。
素材の合成法によっては板状・棒状・チューブ状などの形状が作れますが複雑な形はできないため、研削工程が必要となります。
また、合成したままの素材は表面が荒れているので、ラッピングの下地を作るためにも 研削工程が必要となります。

板材の外周を削る芯取研削、平面を削る平面研削、球面を削るCG研削、 円筒面を削るシリンディカル研削などがあります。


●ラッピング
ラップ盤に遊離砥粒を分散させ、サファイアガラスと擦り合わせて粗研磨をします。
この段階で大きなキズは消えほぼ透明状態になります。寸法調整もこの工程で行います。
砥粒にはダイヤモンドパウダーを用い、適切な粘度の研磨剤に均一に分散させて使用します。この工程をいかに正確にきれいに仕上げるかが、精度・品質のカギとなります。平面ラップ、球面ラップ、シリンディカルラップ等があります。


●ポリッシング
研磨パッドに研磨剤を供給しながらサファイアガラスと擦り合わせて仕上げ研磨をし、鏡面を作ります。
この工程は研磨面の細かいキズとりと艶出しを目的とし寸法変化はほとんどありません。
研磨圧力と摩擦熱、研磨剤の化学作用によるメカノケミカルポリッシングにより表面の凹凸をより微細化します。
ポリッシング工程を短時間に済ませることが品質向上のポイントです。

平面ポリッシュ、球面ポリッシュ、シリンディカルポリッシュがあります。


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