ポリベンゾイミダゾール材を用いた超硬合金材料の摺動研磨に関する研究－ピンオンディスク摩擦摩耗試験による基礎的摩耗現象の検討

摘要

近年，デジタルカメラや携帯電話などは使い勝手や移動の便利さから，製品の小型化が進められている．製品の小型化に伴ってこれを構成する部品も微細化が進み，厳しい形状精度が要求される．特に小型ガラスレンズなど光学素子用の金型には耐久性の観点から超硬合金材料が用いられ，高い面精度も要求される．この金型は材料硬度が高いため磨き作業の工程数が多くなり，長時間の磨き作業が必要とされている．そのため，高能率な磨き加工の開発が望まれている．これまでに，超硬合金製エンドミル工具を用いて航空宇宙用材料として開発された耐熱性プラスチックであるポリベンゾイミダゾール材（以下PBI 材と記す．）の高速加工を行った結果，超硬合金工具は短時間で著しい工具摩耗を生じることや，その摩耗部が極めて平滑化することを明らかとしてきた．また，PBI 材特有の現象であることも明らかとしている．本研究では，PBI 材を用いた超硬合金材料の高能率磨きを実現するため，超硬合金材料をピンとしPBI 材をディスクとしたピンオンディスク摩擦摩耗試験を行い，摺動速度や荷重が研磨能率や表面粗さに及ぼす影響を明確にするとともに摺動条件の選定を行う．