新たなスターの誕生

カスタマイズされた『CCDia®AeroSpeed®』コーティング搭載の皿モミ用装置は、表面がなめらかな皿穴を保証します。 (写真: Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH)

CFRP、GFRP、そして複合材料専用の皿モミ加工のためのソリューション

自動車や航空機、風力タービン、そしてスポーツ用具のように複合的な製品を製造する際には、強い耐性を維持しながら軽量化を進めることが求められます。そのため、炭素維持強化プラスチック(CFRP)、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)、およびCFRPとチタンの複合材やCFRPとアルミニウムの複合材のような、軽材料の使用が不可欠です。 それにもかかわらず、軽材料の加工は容易なものではありません。 表面の高いクオリティを損なうことなく、サンドイッチ状の材料に精密な皿モミ加工を施したいのであれば、特殊な工具が必要となってきます。例えば、Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH の新製品である『CCDia®AeroSpeed®』でコーティングされたカウンターシンクドリルは、そのニーズに応え顧客の願いを叶えます。

「複合材料は、複数の層から構成されています。 層を構成する材料は、それぞれ独自の特徴を持っています。それに加えて、すでにかなり研磨された状態であることもよくあります。 繊維が飛び出していたり、層間剥離が起こることは、何としても避けなければなりません。これらの欠陥がある場合、それらの部品は廃棄となってしまいますからね。 皿モミ加工では、角ばった切れ刃の工具で素早く材料を切削するため、工具がすぐに振動してしまいます。これにより、皿穴にクラッターマークと呼ばれる有害な痕跡が残ってしまいます。」と、Dürr社のCEO兼製造マネージャーでもあるWilhelm Marx(ヴィルヘルム・マルクス)氏と話し、機械によるCFRPの加工の難しさを説明しています。 

Dürr Präzisionswerkzeuge GmbHは、ドリル加工、皿モミ加工、そしてリーミング加工工具の製造エキスパートとして、多種多様な材料にも対応します。 ドイツのホーエンローエ郡に本社を置くDürr社は、機械による複合材の皿モミ加工の難題を解決するため、CemeConのコーティングの専門家を招聘しました。

顧客の要望に完璧に応えるコーティングと形状

「非常になめらかで、硬い表面をし、とても鋭い先端を装備した特殊な形状にも対応した摩耗耐性がある工具が必要とされています。 弊社の「プレミアム・プラス・サービス」の一環として、私たちは目標とするさまざまな要素を考慮に入れ、工具およびコーティングの双方にとって最善解決策に取り組みました。」と、CemeConのセールスマネージャーのMarco Furrer(マルコ・フーラー)氏は話します。

この協力作業を進める中、Dürr社は、十分な試行を重ねた切削形状をさらに発展させました。これにより、CFRPを機械加工するための特殊な条件を満たせるようにしたのです。 「カスタマイズされた形状は、層間剥離を防ぎ、皿穴全体の積層部分からの繊維をとても正確に切削します。 それにより作業の邪魔になる繊維のほつれも残さずに、皿穴のなめらかな表面を実現することができます。」とWilhelm Marx氏は言います。

そのため、コーティング中でも、ドリル先端の金属部分を極めて鋭い状態に維持することが重要になります。 「『CCDia®AeroSpeed®』をベースとした超薄型のコーティングは、微小形状にも影響を及ぼさず、そのため、切れ味に関しても全く影響を与えません。」とMarco Furrer氏は、話します。 コーティングの極めてなめらかな表面形状のおかげで、振動や揺れを引き起こすことなく、皿穴を切る作業を遂行することが出来るのです。これにより、最適な状態で機械作業を行う部位から、切りくずや熱を取り除くことが可能になります。 コーティングをすることで、約10,000 HV0.05の硬度を実現します。これは、天然ダイヤモンドとほぼ同じ硬さであることを意味します。こうした工程を踏まえて、コーティングが施された工具は、頑強で激しい摩耗が生じる繊維に対しても、強い耐性を発揮します。

『CCDia®AeroSpeed®』コーティングの特性によって、複合材料を加工する場合でも、『DIAplus countersink』の製品寿命が長期的なものになります。 (写真: Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH)

感動的な成果

『DIAplus countersink』は、濃密な協力関係の成果です。皿穴のために最適化されたドリル形状、選りすぐりの超硬材料、そしてカスタマイズされたダイヤモンドコーティングという、この3つの要素が完璧に組み合わさった結果、実現したものです。 「これまでは、複合材料や層状に積み重なった材料への皿モミ加工が、最も困難な課題だとされていました。 弊社の皿モミ加工ドリルとカスタマイズされた『CCDia®AeroSpeed® coating』コーティングを組み合わせることで、GFRPやCFRPだけでなく、CFRPとチタン、あるいはCFRPとアルミニウムの組み合わせによる層を形成する材料に対しても優れたパフォーマンスを発揮します。工具の寿命が今までに無い程、長くなります。また、『DIAplus』は、類まれな確実性を加工作業にもたらすことを保証します。 装置に取り付けられた皿モミ加工ドリルは、携帯用のマシーンにも搭載することができ、作業が困難な状況下でも使用することができるのです。」とWilhelm Marx氏は熱く語ります。 

Dürr社のCEOでセールスマネージャーを務めるUwe Späth(ウーヴェ・シュペート)氏は、ユーザーから寄せられる大変多くの好意的なフィードバックに喜んでいます。 「お客さまが満足してくれるのが、なによりも重要です。弊社の製品に納得してくれるユーザーを獲得することが、私たちにとって肝心なのです。 『DIAplus』によって、私たちはそれを素晴らしいかたちで達成できました。そして、これまで培ってきたソリューション・プロバイダーとしての評判を証明することができました。 最後に、CemeConとの密接な協力関係を築けたことに、感謝を表明したいと思います。現在の私たちは、軽量構造向けに複合材料の皿モミ加工のための完璧なソリューションを提供できるようになりました。」

Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH

Dürr Präzisionswerkzeuge GmbHは、1994年にホーエンローエ郡に設立されました。Dürr社は、機械加工用の工具製造のエキスパートです。標準的な製品の製造のみならず、カスタマイズされた特殊な形状の製品の製造も引き受けます。 摩耗耐性が強い構造用スチール(張力最大1750 N/mm2)の機械加工用の画期的な『ENORM plus countersink』を製造販売し、業界内の課題を解決する存在として、マーケットに定着しました。 Dürr社は、90°と100°の角度に対応し、5種類の直径の皿穴に対応する新型の『DIAplus countersinks』の販売を開始しました。 他の角度や直径のものも、注文に応じて生産可能です。

www.duerr-tools.de