超精密製造の世界では、花崗岩製のプラットフォームが究極のベンチマークです。しかし、業界外の多くの人は、これらの巨大な部品に実現される完璧な仕上げとサブミクロン単位の平坦性は、完全に自動化されたハイテク機械加工の成果だと考えています。しかし、私たちZHONGHUI Group (ZHHIMG®) が実践している現実は、工業力とかけがえのない職人技の洗練された融合です。
さまざまな仕上げプロセスを理解し、それらをいつ適用するかを知ることは、半導体リソグラフィー、ハイエンド計測、高度な航空宇宙組立などの分野の厳格な精度要件を満たすために重要です。
精度への多段階の旅
花崗岩製精密プラットフォームの製造は単一の工程ではなく、綿密に計画された一連の材料除去工程です。各工程は、材料の内部応力を緩和しながら、幾何学的誤差と表面粗さを体系的に低減するように設計されています。
原石の花崗岩の板を大まかなサイズに切断した後、加工工程が始まります。この最初の段階では、大型の機械を用いて材料の大部分を除去します。ダイヤモンドを含浸させた研削砥石を備えた大型のガントリー型CNC工作機械またはガントリー型CNC工作機械を用いて、材料を粗い公差まで平坦化します。これは、材料を効率的に除去し、初期形状を確立するための重要なステップです。重要なのは、この工程は常に湿式で行われることです。これにより、摩擦による熱の発生を最小限に抑え、内部応力を引き起こし、部品の長期安定性を損なう可能性のある熱変形を防ぎます。
ハンドラッピング：平坦性の最終段階
機械化プロセスが表面を可能な限り削り終えると、ミクロン、そしてサブミクロン単位の精度の追求が始まります。最高級のプラットフォームにおいては、人間の専門知識が絶対に譲れない領域です。
この最終工程はラッピングと呼ばれ、固定された砥石ではなく、自由研磨スラリーを使用します。部品は大きな平坦な基準プレートに接触して研磨粒子が転がり、滑ることで、微量の材料が削り取られます。これにより、優れた平滑性と形状安定性が実現されます。
当社の熟練した技術者たちは、その多くが30年以上の専門経験を有しており、この作業を担当しています。彼らは製造ループを閉じる人的要素です。CNC研削は基本的に機械の精度を静的に再現するものですが、ハンドラッピングは動的なクローズドループプロセスです。当社の職人は、レーザー干渉計と電子水準器を用いて、常に作業を中断して検査を行います。このリアルタイムデータに基づき、超局所的な調整を行い、高い箇所のみを正確かつ軽い圧力で研削します。この表面の継続的な修正と洗練化により、DIN 876グレード00以上に求められる世界クラスの公差が実現します。
さらに、手作業によるラッピングは圧力と熱の使用量が少なく、花崗岩内の天然の地質学的応力が自然に解放されるため、新たな機械的応力が生じることはありません。これにより、プラットフォームは数十年にわたって精度を維持できます。
カスタマイズに適した方法の選択
座標測定機 (CMM) の精密ベースやエアベアリング ステージなどのカスタム花崗岩コンポーネントの試運転では、適切な仕上げ方法を選択することが最も重要であり、必要な許容誤差に直接依存します。
標準的なニーズや粗いレイアウト用途であれば、通常はCNC平面研削で十分です。しかし、ミクロンレベルの安定性が求められる用途（標準的な検査用定盤など）では、中仕上げ研削を行い、その後、軽い手作業によるラッピングを行います。
半導体リソグラフィープラットフォームやCMMマスターベースといった超精密アプリケーションにおいては、多段階ハンドラッピングへのコストと時間の投資は完全に正当化されます。これは、サブミクロンレベルで繰り返し読み取り精度（表面全体の均一性の真のテスト）を確保できる唯一の方法です。
ZHHIMG®では、お客様の仕様に合わせた工程設計をご提案いたします。環境変動への耐性を備え、高動的負荷下でも完璧に機能する基準面が求められるアプリケーションにおいては、重機による加工と熟練の職人技の融合が唯一の選択肢となります。当社は、研削工程を厳格なISO認証品質管理システムに直接統合することで、最終製品のトレーサビリティと絶対的な信頼性を確保しています。
投稿日時: 2025年10月17日