CMMベース、エアベアリングガイド、精密機械構造などの精密花崗岩部品は、その固有の安定性、優れた振動減衰性、そして低い熱膨張率で高く評価されています。しかし、最も重要な要素は表面そのものであり、通常は入念なラッピングと研磨によってミクロン単位またはサブミクロン単位の公差で仕上げられています。
しかし、世界で最も要求の厳しい用途において、標準的なラッピングで十分なのでしょうか、それとも特別な保護層が必要なのでしょうか？ 本質的に最も安定した素材である当社のZHHIMG®高密度黒御影石でさえ、特殊な表面処理を施すことで動的システムの機能性を高めることができます。単純な形状精度にとどまらず、最適な花崗岩と空気、または花崗岩と金属のインターフェースを設計することで、最大限の動的性能と長寿命を実現します。
表面コーティングが不可欠になる理由
計測における花崗岩の主な利点は、その安定性と平坦性です。しかし、天然研磨された花崗岩の表面は、非常に平坦である一方で、微細なテクスチャとある程度の多孔性を有しています。高速回転や摩耗の激しい用途では、これらの特性が悪影響を及ぼす可能性があります。
従来のラッピングでは、比類のない平坦性は達成できるものの、微細な気孔が残ってしまうため、高度な処理が必要になります。超精密動作のために：
- エアベアリングの性能：多孔質花崗岩は、空気の流れを変化させることで、エアベアリングの揚力と安定性に微妙な影響を与える可能性があります。高性能エアベアリングは、安定した空気圧と揚力を維持するために、完全に密閉された非多孔質のインターフェースを必要とします。
- 耐摩耗性: 傷に非常に強いですが、金属部品 (リミット スイッチや特殊なガイド機構など) による継続的な摩擦により、最終的には局所的な摩耗箇所が発生する可能性があります。
- 清潔さとメンテナンス: 密閉された表面は清掃が非常に簡単になり、高精度のクリーンルーム環境では壊滅的な影響を与える微細な油、冷却剤、大気汚染物質を吸収する可能性が低くなります。
主要な表面コーティング方法
花崗岩のコンポーネント全体がコーティングされることはほとんどありませんが（その安定性は石本来の性質であるため）、特定の機能領域、特にエアベアリングの重要なガイド面には、特別な処理が施されることがよくあります。
代表的な方法の一つは、樹脂含浸・シーリングです。これは、高精度花崗岩の高度な表面処理として最も一般的な方法です。低粘度で高性能なエポキシ樹脂またはポリマー樹脂を塗布し、花崗岩の表面層の微細な気孔に浸透・充填します。樹脂は硬化することで、ガラスのように滑らかで無孔のシールを形成します。これにより、エアベアリングの機能に悪影響を与える可能性のある気孔が効果的に除去され、安定したエアギャップを維持し、空気圧による揚力を最大限に高めるために不可欠な、極めてクリーンで均一な表面が実現します。また、花崗岩の化学的汚れや吸湿に対する耐性も大幅に向上します。
2つ目のアプローチは、摩擦を最小限に抑える必要がある領域に適用される高性能PTFE（テフロン）コーティングです。エアベアリング以外の動的部品と接触する表面には、特殊な重合テトラフルオロエチレン（PTFE）コーティングを施すことができます。PTFEは非粘着性と極めて低い摩擦特性で知られています。花崗岩部品に薄く均一な層を塗布することで、望ましくないスティックスリップ現象を低減し、摩耗を最小限に抑え、よりスムーズで高精度なモーションコントロールと優れた再現性に直接貢献します。
最後に、永久的なコーティングではありませんが、出荷前の重要なステップとして潤滑と保護を最優先に考えています。すべての鋼製継手、ねじ込みインサート、および金属部品には、化学的に不活性な特殊なオイルまたは防錆剤を薄く塗布します。この保護は輸送中に不可欠であり、湿度の変化によって露出した鋼製部品にフラッシュ錆が発生するのを防ぎ、精密部品が完璧な状態で到着し、繊細な計測機器にすぐに組み込めるようにします。
高度な表面コーティングの適用は、常に当社のエンジニアとお客様の最終的なアプリケーション要件とのパートナーシップに基づいて決定されます。標準的な計測用途では、ZHHIMGのラッピングおよび研磨された花崗岩表面が業界のゴールドスタンダードとなっています。しかし、高度なエアベアリングを使用する高速で動的なシステムでは、密閉された非多孔質表面への投資により、最大限の性能と長寿命、そして最も厳しい公差への揺るぎない遵守が保証されます。
投稿日時: 2025年10月24日