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ファインセラミックス
課題解決事例

高精度加工の低熱膨張ジルコニア板採用によりホットプレス(約400℃)の高精度化に貢献した事例

概要
ホットプレス機では、材料を熱圧着させることで積層部品を製造しています。積層部品は厚み方向に高い精度が必要であり、精度を向上させるためには、金型の面精度を維持したまま高温(約400℃)で均一に加圧することが重要です。
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課 題
土台の熱膨張による製品精度不良

従来、金型を支える土台に、セメント系断熱材を採用していました。しかし、熱圧着時にヒーター部が高温(約400℃)になることで土台が膨張し、それが下型を変形させる原因となります。このままプレスすると下型の変形が製品に転写されるため、厚みが不均一になり精度不良を発生させる原因となっていました。

■条件
・高温下(約400℃)における、熱膨張率が低いこと
・ヒーター熱が装置全体に伝わるとプレス機の故障につながるため、低熱伝導であること
・プレス型の土台のため、硬度・強度が高いこと

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対 策
熱膨張率が低いセラミックスを土台に採用

従来のセメント系断熱材に比べ、熱膨張率が低いジルコニアを採用しました。
一定形状に成形したジルコニア板に高精度加工(厚み精度±0.01mm)を施し、金型を支える土台に設置しました(熱伝導率、硬度、強度においても、許容範囲内であることをサンプルで確認)。

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結 果
土台のゆがみ抑制に成功

ヒーター熱による土台の熱膨張を抑えたことで、金型のゆがみの抑制に成功。これにより、従来よりも高精度な製品作りに貢献しました。

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*理解のしやすさを優先しているため、図・アニメーションでは一部実際とは異なる表現をしております。
*使用条件により、特性が異なる場合があります。
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