低動力・高研削比でセラミックス砥石の寿命を向上するアルミナ質砥粒

研削加工は、砥石を高速回転させて被削材の表面をミクロン精度で仕上げ、平面度や平行度の精度を高める加工です。
例えば、鉄鋼の圧延工程ではロール表面の精度が最終製品の品質を左右するため、メンテナンスとしてのロール研削が不可欠です。ベアリングでも仕上げ工程で精密研削を行い、品質の安定化を図ります。このように、研削加工は金属材料や部品の品質維持に欠かせない一方、その段取りには熟練の調整が求められます。そこで、砥石には研削性能が長く持続し、交換頻度を抑えられることが求められます。

レゾナックが提案するアルミナ質砥粒 SF は、結晶粒径を200 nm以下に制御した砥粒です。結晶粒径の制御により自己発刃性と硬度のバランスを図り、砥石の性能伸長を可能にします。レジノイド砥石とビトリファイド砥石のいずれにも適用でき、希土類元素やコバルトを含まないので環境負荷の低減が期待できます。

課題解決

研削動力を抑えつつ高い研削比を両立し、砥石の長寿命化に貢献

砥粒の結晶粒径は小さいほど自己発刃性には有利な一方で、硬度は低下するトレードオフにあるため、砥石の性能を維持するには両者のバランスを取る必要があります。当社材 SF はゾルゲル法を用いた独自の製造プロセスにより、結晶粒径を200 nm以下の保ちつつ、結晶界面で起こる破砕の制御を図りました。
当社材と他社材の砥粒を用いて平面研削加工を行い、「研削動力」と「研削比」を比較しました(図1)。「研削動力」は加工時の負荷を表し、その値が小さいほど砥石の切れ味が持続していることを示します。「研削比」は加工時の被研削量÷砥石摩耗量で表され、値が高いほど性能が高いことを示します。当社材を使用することで、砥石の長寿命化による段取り時間の削減や、加工能率の向上が期待できます。

特長

緻密な結晶構造

砥粒の結晶構造をSEM(走査電子顕微鏡)で比較観察したところ、当社材は他社材よりも結晶構造が緻密であることが分かりました。

耐熱性に優れる

熱処理前後で、砥粒の結晶構造と硬度の変化を評価しました。当社材では、加熱による硬度低下につながる結晶構造の変化は確認されず、熱処理による特性変化は他社材よりも小さいという結果が得られました。このことより、研削加工時の熱安定性が期待できます。
また、製造工程に高温条件を含むビトリファイド砥石にも適用が可能です。

更新日：2026年3月5日