ナノ多結晶ダイヤモンド工具による超硬合金の切削加工

摘要

近年、電子機器など部品の小型化·高精度化に伴い、金型を高精度で長期間維持できるように、金型の高硬度化が進展している。鋼系であれば、60HRCを超えるような高硬度材を微細加工する必要があり、さらに今後の燃料電池を始め、光学系部品の高精度·低コスト化には超硬合金を直彫りできる工具が望まれている。しかし、超硬合金の加工では単結晶ダイヤモンドやPCD（焼結ダイヤモンド）が用いられているが、耐欠損性、耐摩耗性、刃立ち性を兼ね備えた工具材料はいまだない。当社では、このような硬度の高い被削材を高能率かつ高精度に加工するニーズに応えるために、「スミダイヤバインダレスNPD10」を開発した。NPD 10は、結合材を含まないバインダレスPCDで、ナノ多結晶ダイヤモンド（NPD）とも呼ばれている。NPD 10は非常に硬度が高く加工するのが容易ではないが、特殊加工によりボールエンドミル（図1）を製作することが可能となった。本工具は、超硬合金などの高硬度材料の加工に優れた特性を有しており、ここではスミダイヤバインダレスNPD10の材料特性と超硬合金の加工事例（初期開発工具と改善工具による）を紹介する。