加工材質ガイド

素材の特性と選び方

トップ精工で扱っているセラミックスや高融点金属などの特性と選び方のポイントをまとめました。
貴社の開発にお役立てください。

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素材選定のご提案

材質を現状から変更することで、製品の性能アップや長寿命化、生産性向上、
歩留まり改善などにつながった事例が多数あります。

特性	使用条件・問題点	現在使用中素材	ご提案素材
耐熱（高温）	高温環境下で使用するため、現在使用中の素材では寿命が短くコストがかかる。高温環境下で使用するため、現在使用中の素材はソリや歪みが出て製品の精度が悪い。	耐熱樹脂アルミ合金スチールステンレス	石英ガラス耐熱ガラスアルミナジルコニア窒化ケイ素モリブデン（系合金）タングステン（系合金）
低膨張	現在使用中の素材は高温時に膨張してしまい、製品の精度が出ない。製品使用中に温度変化があっても、常に性能（精度）を維持したい。	アルミ合金スチールステンレス	アルミナ窒化アルミニウム炭化ケイ素系複合材モリブデンタングステン
高熱伝導	現在使用中の素材は熱伝導が悪く、高温下で使用後、冷却時間がかかる。現在使用中の素材は熱の伝わりが悪く、加熱時間がかかり、生産性が上がらない。	ステンレス耐熱合金セラミックス一般	モリブデンタングステン窒化アルミニウム炭化ケイ素 MMC（炭化ケイ素系複合材）
高熱伝導	・高温下で使用できて、伝熱効率の良い電気絶縁材料がない。		窒化アルミニウム
急熱・急冷（耐熱衝撃）	急熱、急冷して生産性を上げたいが、現在使用中の部品・金型はソリが出たり、ワレてしまうので、生産性をあげられない。	アルミ合金スチールステンレスセラミックス一般	窒化ケイ素窒化アルミニウムモリブデンタングステン
保温（低熱伝導）	高温下で使用するが、熱が逃げてしまい、製品の品質にバラツキが出る。	セラミックス一般	ジルコニアマシナブルセラミックス石英ガラス耐熱ガラス
耐摩耗（硬度）キズ対策	現在使用中の部品は、摩耗によりすぐ精度が悪くなる。既存部品は寿命が短く、交換頻度が高い。既存部品は、すぐキズが入る。	焼入れ鋼一般金属	アルミナジルコニア炭化ケイ素窒化ケイ素超硬
耐摩耗（硬度）キズ対策	透明性が必要な部品だが、使用しているとすぐにキズが入り曇ってしまう。	アクリルガラス	石英ガラスサファイア
カケ、ワレ対策（高靭性）	現在セラミックスを使っているが、カケ、ワレが発生してしまう。	アルミナ	ジルコニア窒化ケイ素（系）
電気絶縁（高温領域）	現在使用中の絶縁材料より、さらに高温領域で使用したい。	耐熱樹脂	アルミナマシナブルセラミックス窒化ホウ素
導電性（高温領域）	現在使用中の導電材料より、さらに高温領域で使用したい。	銅一般金属	モリブデンタングステン
高比重（容度）	重量が必要で、現在使っている部品より体積を小さくしたい。できるだけ小さな体積で重くしたい。	一般金属	タングステン
軽量	大きい部品だが中を空洞にして軽量化したい。	一般部品	石英ガラス
サビ対策耐酸耐アルカリ	現在使っている部品はサビやすい。過酷な雰囲気中で使用しているため、現在の部品は寿命が短い。	一般金属	石英ガラスアルミナジルコニア
コスト対策	微細な加工が必要なセラミック部品だが、さらにコストダウンをはかりたい。コストの関係上、精密・複雑な形状にできない。	アルミナ窒化アルミニウム窒化ケイ素炭化ケイ素	マシナブルセラミックス（アルミナ系）（窒化アルミナ系）（窒化ケイ素系）（炭化ケイ素系）

材質変更の成功事例

材質を現状から変更することで、製品の性能アップや長寿命化、生産性向上、
歩留まり改善などにつながった事例が多数あります。

お客様	従来ご使用の材質	使用用途	従来の問題点	当社のご提案	改善後のお客様の評価
A社（樹脂部品製造）	アクリル	レーザー溶接機の部品	アクリルの耐熱性に問題があり、焼けが発生。焼けを取り除くために、週2回研磨が必要。	合成石英ガラス	再研磨が不要になった。加えて焼けによる透過率の低下がないので、レーザーの出力を下げて使用できるようになり、省エネになった。
B社（化学部品製造）	アルミニウム	接着治具	アルミニウムの治具では250℃の環境下で熱変形を起こす。	マシナブルセラミックス	熱による歪みを起こすとがなくなり、接着歩留りが従来の80％から99％に向上した。
C社（金属切削加工）	SKD（鋼）	刃物	熱を受けるため摩耗が早い。	ジルコニア	長寿命化出来た。
D社（特殊カメラ製造）	ヘビイメタル	γ線カメラ	放射線遮蔽には密度が不足。	タングステン	放射線遮蔽効果が評価され、量産採用。
E社（車載部品製造）	SUS	車載製品製造用　治具および錘	体積を小さくするため比重が17.5以上必要。塩素、硫黄に対する耐腐食性も必要。	ヘビイメタル	比重が18有り、耐腐食性も改善された。
F社（浄水器製造）	耐熱樹脂	活性炭成型用金型	耐熱性に問題。	アルミナ99.5％	材質変更後に生産性が向上した。
G社（溶着装置製造）	銅	はんだ付けノズル	銅よりも耐熱性があり、熱伝導率が良い材質を探していた。	複合セラミック	熱伝導率が良く、硬いのでノズルに適している。
H社（タッチパネル製造）	SUS303	薬剤塗布ノズル	スリット部の歪みにより薬剤の量のムラが発生する。	石英ガラス	熱膨張が小さく、スリットに歪みが出ないので場所によるムラが出なくなった。寿命も延びた。
I社（電機メーカー）	アルミナ	熱処理工程	高温下でアルミナ治具がワレるトラブルが多い。	タングステン	生産性が向上した。
J社（化学部品製造）	SUS	圧着装置台	熱伝導の悪いSUSでは熱電対に熱が伝わりにくく、温度制御性が悪く、圧着性能に問題があった。	モリブデン	熱伝導の良いモリブデンに変えることにより、温度制御性が良くなり、圧着性能が向上した。
K社（半導体製造装置メーカー）	シリコン	ウェハ熱処理工程	シリコンの薄板に、熱による反りが発生する	MMC (SiC50%+Si50%)	剛性が増し、反りが発生しなくなった。
L社（分析装置メーカー）	インバー	大気物質濃度計測	温度が上がると、熱により膨張し計測が安定しづらい。	石英ガラス	石英の低膨張特性により、高温でも測定結果がより安定するようになった。