難切削材とは、一般的な切削加工では加工が困難な高硬度・高耐熱性を持つ材料のことを指します。代表的なものとして、チタン合金、ステンレス鋼、超硬合金、セラミックス、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などが挙げられます。これらの材料は航空宇宙産業や医療分野など、最先端の分野で幅広く使用されています。しかし、加工時の工具摩耗や熱影響が大きく、生産性を高めるための工夫が求められます。本記事では、難切削材の特性、加工時の課題、そしてそれらの解決策として有効なウォータージェット加工について詳しく解説します。難切削材を加工する方法について知りたい人は、ぜひ参考にしてください。目次難切削材とは?引用元:photoAC難切削材とは、加工が困難な高硬度・高耐熱性を持つ材料のことを指します。代表的なものには、チタン合金、ステンレス鋼、超硬合金、セラミックス、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)などがあります。これらの材料は、工具摩耗が激しい、熱影響を受けやすい、脆性が高くクラックが発生しやすいといった課題があり、通常の切削加工では難易度が高いです。難切削材の定義と特性硬度が高い耐熱性が高い靭性が高い脆性が高い難切削材とは、通常の切削加工では加工が困難な高硬度・高耐熱性を持つ材料のことを指します。硬度が高い素材(超硬合金やセラミックス)は工具摩耗が激しく、加工に高度な技術が必要です。耐熱性が高いチタン合金やニッケル合金は、熱膨張による変形が発生しやすく、精密な加工が難しくなります。靭性が高い材料(ステンレス鋼など)は加工時の切削抵抗が大きく、工具に負担がかかります。さらに、脆性が高いセラミックスやCFRPは、加工時に微細なクラックが生じやすいため、特に慎重な加工が求められます。こうした特性から、ウォータージェットなどの特殊加工技術が活用されます。難切削材の代表例金属系材料:チタン合金、ニッケル合金、ステンレス鋼非金属系材料:セラミックス、CFRP、ガラス難切削材の加工における課題引用元:photoAC続いて、難切削材の加工における課題をいくつか紹介します。①工具摩耗と加工コスト難切削材は通常の切削工具では摩耗が激しく、頻繁な工具交換が必要になります。そのため、加工コストが高くなる傾向があります。②熱影響と変形高温に弱い材料では、加工時の発熱による変形が問題となります。特にチタン合金やCFRPは熱膨張による加工精度の低下が課題となります。③クラックやバリの発生脆性材料では、従来の切削加工時に微細なクラックやバリが発生しやすく、品質管理が難しい点が挙げられます。ウォータージェット加工をするメリット引用元:photoAC扱いが難しいイメージのある難切削材ですが、ウォータージェットで加工することによって、課題を解決することができます。ここでは、ウォータージェット加工によるメリットをご紹介します。メリット①非接触加工で工具摩耗を防ぐウォータージェット加工は高圧の水流を利用するため、従来の切削工具を使用せずに加工が可能です。その結果、工具の摩耗が発生せず、交換コストやメンテナンス費用を大幅に削減できます。特に難切削材の加工では、工具の寿命が短くなるのが課題ですが、ウォータージェットではその心配が不要です。また、工具の消耗による加工精度の低下も避けられるため、一貫した品質を維持しやすいという利点もあります。メリット②熱影響がほぼゼロウォータージェットは水を用いるため、加工時に発生する熱を瞬時に冷却しながら切断を行えます。従来の切削加工では、高温による材料の変形や性質変化が問題となりますが、ウォータージェットではそのリスクがほぼゼロになります。特に、熱に弱いチタン合金や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、セラミックスなどの難切削材において、この特性は大きな利点です。さらに、熱影響による内部応力の発生も抑えられるため、加工後の材料特性を維持しやすくなります。これにより、品質の安定した部品を効率的に製造することが可能になります。メリット③クラックの抑制と高精度加工脆性材料の加工では、従来の切削方法だと微細なクラックが発生しやすく、仕上げ精度の低下につながることがあります。ウォータージェット加工では、非接触で負荷をかけずに切断を行えるため、クラックの発生を最小限に抑えることができます。特に、ガラスやセラミックス、CFRPなどの脆性材料において、高精度な加工が求められる場合に有効です。また、ウォータージェットは非常に細かい加工が可能で、複雑な形状でも精密にカットすることができます。そのため、医療機器や航空宇宙分野など、高精度が求められる製品の製造にも適用されています。ウォータージェットによる難切削材の加工事例引用元:photoAC加工例①チタン合金の切断チタン合金は高い強度と耐食性を持つため、航空宇宙分野や医療機器で多用されています。ウォータージェットを利用することで、バリの少ない高精度な加工が可能になります。加工例②CFRPの加工炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、軽量で高強度ですが、切削時に繊維のほつれや層間剥離が発生しやすい材料です。ウォータージェットなら繊維を破壊することなく、滑らかな切断面が得られます。加工例③セラミックスの微細加工セラミックスは非常に硬く、脆性が高いため、通常の切削ではクラックが発生しやすいですが、ウォータージェットではひび割れのない高精度加工が可能です。ウォータージェットの加工におすすめの施工会社引用元:日進機工株式会社公式HPここまで、ウォータージェット加工における難切削材の特徴やメリット、ポイントまで詳しく紹介してきましたが、いかがでしたか?最後に、ウォータージェット加工を検討している方に向けて、当メディア注目エリアの名古屋市でおすすめのウォータージェット機器を取り扱う施工会社をご紹介します。1.日進機工株式会社引用元:日進機工株式会社公式HP会社名日進機工株式会社本社所在地〒463-0808愛知県名古屋市守山区花咲台二丁目401番地電話番号(本社)052-739-2771設立1965年2月事業内容ウォータージェット機器・各種洗浄装置・生産設備とFAシステムの設計製作販売自動車事業. 環境保全、省資源、省エネに対応した価値の高いメンテナンス公式サイトURLhttps://nissinkiko.com/日進機工株式会社は、超高圧水を用いたウォータージェット工法の専門技術を有します。プラントメンテナンスや各種設備の洗浄・解体において多様なソリューションを提供しているのも特徴です。日進機工株式会社のウォータージェット技術は、200~300MPa(大気圧の約3000倍)に加圧した水を微細なノズルから噴射します。そのため、洗浄から剥離・切断まで幅広い用途に対応可能です。振動や騒音が少なく、周辺環境や作業員の健康に配慮した施工ができるのも魅力でしょう。さらに、火気厳禁の場所でのプラント設備解体など、安全性が求められる現場でも効果を発揮します。日進機工株式会社はこれらの技術を活かし、顧客のニーズに応じた高品質なサービスを提供しています。もっと詳しく日進機工株式会社について知りたい方は、こちらの記事もどうぞ。日進機工の概要やおすすめの取り扱い製品を紹介!日進機工株式会社のウォータージェット加工がおすすめな人特に、下記のような業者を探している方には非常におすすめだと言えるでしょう。プラント設備の洗浄・解体が必要環境負荷を抑えた施工を求めている化学溶剤を使用せず安全性を重視する火気厳禁の場所で作業を行う必要がある振動や騒音を抑えた作業を希望する日進機工株式会社のウォータージェット加工が気になった方は、ぜひ一度公式サイトを覗いてみてはいかがでしょうか。【クリック】日進機工株式会社の公式サイトを覗いてみる2.株式会社スギノマシン引用元:株式会社スギノマシン公式HP会社名株式会社スギノマシン本社所在地〒936-8577富山県滑川市栗山2880番地電話番号076-477-2555設立1956年4月事業内容高圧ジェット洗浄装置、超高圧水切断装置、原子力発電所検査保守用機器、湿式・乾式微粒化装置、ドリリングユニット、タッピングユニット、マシニングセンタ、拡管工具・装置、抜管装置、鏡面仕上工具、バイオマスナノファイバー、産業用ロボット等の開発・設計、製造、販売公式サイトURLhttps://www.sugino.com/株式会社スギノマシンは、ウォータージェット機器の製造を手がけ、切削や洗浄など幅広いモノづくり分野で活用されている企業です。その高い技術力と製品のクオリティは、多くの専門誌やテレビなどのメディアでも注目されています。同社の強みは、超高圧水を発生させるポンプ技術を基盤に、用途に応じた多様なウォータージェット機器を提供できる点です。特に、精密な切断に特化したウォータージェットカッターは、高い加工精度と効率性を実現。業界のニーズに応じた最適なソリューションを提供し、モノづくりの現場を支え続けています。もっと詳しく株式会社スギノマシンについて知りたい方は、こちらの記事もどうぞ。スギノマシンの概要やおすすめの取り扱い製品を紹介まとめ引用元:photoAC難切削材は高硬度・高耐熱性を持ち、従来の切削加工では工具摩耗や熱影響、クラックの発生といった課題が伴います。しかし、ウォータージェット加工を活用することで、これらの問題を解決できます。非接触加工により工具の摩耗を防ぎ、熱影響を抑えながら精密な加工が可能になるため、チタン合金やCFRP、セラミックスなどの脆性材料にも最適です。また、ウォータージェット技術を提供する日進機工株式会社やスギノマシンなどの専門企業では、高圧水を利用した高品質な加工を実現し、環境負荷を抑えながら幅広い用途に対応しています。難切削材の加工を検討している方は、ぜひこれらの企業の技術を活用し、最適な加工方法を見つけてみてください。この記事を読んでいる方には、こちらの記事もおすすめです。ウォータージェットレーザーダイシングとは?加工の特徴とブレードダイシングとの違い