CBN（立方晶窒化ホウ素）とは
CBNは「Cubic Boron Nitride（立方晶窒化ホウ素）」という、窒素とホウ素から成る固形化合物の略称です。これは自然界には存在しない人工的な化合物です。CBNの焼結体は、CBN粉末を超硬合金基盤と共にカプセルに充填し、高温高圧下で焼結して母材と接合させることで製造されます。CBNは硬さや熱に対する優れた性質があるため、CBN砥石や、焼結体として用いられたものが切削工具材料として幅広く使われています。
近年、CBNの含有率を高めた新しい開発が行われ、その結果、高温化での高硬度や優れた熱伝導率を持つPCBN（多結晶CBN）が誕生しました。これにより、さらに高性能な切削工具材料が開発されることが期待されています。
- CBN：Cubic Boron Nitride（立方晶窒化ホウ素）
- CBN焼結体：CBN粉末を超硬合金基盤と共に焼結し、母材と接合させたもの
- CBN砥石：CBNを砥粒とした砥石
- PCBN（多結晶CBN）：CBNの含有率を高めた新しい開発が行われたもので、高温化での高硬度や優れた熱伝導率を持つ
立方晶窒化ホウ素（CBN）は、硬度や熱に対する優れた性質を持ち、多様な砥石や切削工具材料として利用されています。そして、性能向上のために新しい開発が進められ、将来的にはさらに優れた性能の製品が登場することが期待されています。
CBN工具の砥石について
CBN砥石は、研削や研磨に用いられる特殊な砥石です。人工鉱物であるCBNは、優れた耐摩耗性を持つダイヤモンドに次ぐ硬さを持ち、高精度が求められる自動車部品やその他の機械加工部品に使用されています。特に、CBN砥石は以下の特徴があります。
熱伝導率が高く、耐熱鋼や機械部品の焼入れ合金鋼、ベアリング鋼などの加工が可能
一般的な砥石では加工できない素材に対応
ダイヤモンド砥石に比べて低価格で経済的
しかし、CBN砥石は高い技術力が求められるため、専門知識や経験を持つ方が使用することが理想的です。使用時には、加工対象物や砥石の材質、形状、粒度などを検討する必要があります。高精度な産業分野で広く利用されているCBN砥石を正しく使用することで、加工品質の向上が期待できますが、適切な使用法を守らない場合には、加工品質に悪影響を及ぼすこともあるため注意が必要です。
CBN工具とは？
CBN工具は、鉄系金属加工に主に使用される工具であり、前述のように切削部の先端はダイヤモンドに次いで硬いとされる「CBN」という人工鉱物で構成されています。耐熱性能に優れ、高い熱伝導率を持っているため、以下のような用途に活用されています。
- エンジン部品や原子炉材部品などの耐熱鋼の加工
- 機械部品の焼き入れ合金鋼・ベアリング鋼の加工
硬度ではPCD工具に劣るものの、CBN工具は摩耗に強く、切削工具として最適な素材となっています。特に鉄系金属加工においては、高い耐熱温度からPCD工具を凌ぐ耐摩耗性を示し、チップの尖端にコーティングすることができるため、複雑な形状の刃先を持つCBN工具も製作可能です。
さらに、CBN工具は自動車用トランスミッションのギアやCVTのプーリー、等速ジョイント関連部品などの焼き入れ部品加工にも利用されています。これらの部品は超硬合金工具で加工することができますが、加工能率と加工面品位を向上させる目的でCBN工具が選択されることが多いです。
CBN工具の特徴とその利点
耐摩耗性が非常に優れており、58HRC以上の焼入れ鋼の高速加工に適した工具です。また、高硬度の粒子を含むことでアブレシブ摩耗が進みやすい鋳鉄や焼結材料の用途にも適しており、超硬材種と比較して工具寿命の延長が期待できます。
さらに、熱伝導率が非常に高いため切れ刃の放熱性が良く、刃先温度が上がりやすい焼入れ鋼やインコネルなどの難削材の加工においても切削熱の放熱性が高いという特長があります。
また、高温化されても化学的安定性に優れており、高温化での化学反応によるクレータ摩耗を大幅に抑制することが可能です。
CBN含有量は工具性能特性において重要な役割を果たしており、CBN材種はCBN粒子とバインダーとしてセラミックスや炭化物を混合することで製造されます。タンガロイは、CBN含有量が45%から95%までの様々な含有率のCBN材種を取り揃えています。
材種選定のポイント
- CBN含有量が低いほど耐摩耗性が向上
- CBN含有量が高いほど耐欠損性が向上
CBN工具のデメリット
PCD工具・CBN工具は他の素材の工具に対して長寿命である反面、使い続けることで摩耗して寿命が迫り、切れ味が低下してしまいます。切れ味が低下すると、切削抵抗の増加や仕上げ面の品位、加工精度の低下の原因となってしまいます。
安定した加工品質を維持するためには、定期的なチップの測定が欠かせません。さらに、刃先が非常に微細であることから、高精度な測定機を用いた検査がおすすめです。
CBN工具に関連する企業の紹介
有限会社三井刻印
【工具事業に関する特徴】
1Φ以下のエンドミルでオーダーメード製作が可能で、1本から対応しています。
高精度万能工具研削盤(EWAG WS11)を使用し、多品種・小ロット対応が得意です。
工具素材にはPCD(多結晶焼結ダイヤモンド)・超硬・cBNがあります。
工具形状にはボール・ラジアス・ピンカド・各種テーパー・特殊形状などがあります。
エンドミル以外にも、パンチ・測定子などにも対応が可能です。
【刻印事業の特徴】
高硬度焼き入れ鋼に微細な文字・模様(最小文字サイズは0.3mm)を放電加工で製作できます。
ベアリング用金属刻印で国内トップシェアを誇っています。
腕時計(CASIO G-SHOCKなど)の裏蓋用刻印も得意としています。
【事業内容】
微細PCDエンドミルの設計・製造・販売を行っています。
微細超硬エンドミルの設計・製造・販売を行っています。
微細cBNエンドミルの設計・製造・販売を行っています。
微細特殊工具の設計・製造・販売を行っています。
金属刻印の製造・販売を行っています。
※引用参考イプロス：https://www.ipros.jp/company/detail/2045834/
日進工具株式会社
日本製にこだわる微細・小径エンドミルの専門メーカーが、1954年の創業以来、高品質な商品を提供し続けています。同社は、微細・精密加工分野を得意とする工具専業メーカーであり、その主力製品は刃径が6mm以下の小径超硬エンドミルです。現在、同社の製品ラインナップは8,000アイテムを超える充実した内容となっています。
同社は、微細・精密加工ニーズに特化した開発・生産設備を持ち、以下のような製品群を展開しています。
刃径が髪の毛よりも細いφ0.01mmから標準化されたマイクロエンドミル・ドリルシリーズ
従来不可能だった硬脆材の切削加工を実現するダイヤモンドコートエンドミル・PCDエンドミルシリーズ
焼き入れ鋼の仕上げ加工で長時間安定した加工精度が得られるcBNエンドミルシリーズ
これらの製品により、幅広い微細・精密加工ニーズに対応しています。
事業内容としては、切削工具の製造販売を行っており、その品質と信頼性から多くの顧客から支持を受けています。
※引用参考イプロス：https://www.ipros.jp/company/detail/1587
株式会社トラストウェル
現代の社会において、エネルギー効率化と低炭素化は絶えることのない重要なテーマとなっています。
トラストウェルは、この重要課題への取り組みの一環として、独自のプライベートブランドである超砥粒を提供する各種ツール業界をサポートしています。
近年では、パワーデバイスやLEDのウェーハ製造プロセス向けの切断・研削・研磨用製品の販売も行なっており、エネルギーおよび環境市場に対応しつつ着実に成長しています。
これからも、市場環境が変化する中で「企業は人なり」という理念を胸に、スタッフ一同が質とサービスの向上を目指し、サプライヤーと協力して産業界に貢献できるよう、迅速なサポートを提供し続けることをお約束します。
また、同社では当日出荷にも対応しています。
事業内容は以下です。
工業用ダイヤモンド砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒「CBN」の販売及び自社加工、並びに輸出入
ポリッシングスラリー、ルブリカント及びダイヤモンドペーストの製造販売、並びに輸出入
一般研磨材の販売、並びに輸出入
ダイヤモンド工具及びCBN工具の販売、並びに輸出入
DIA、CBN焼結体及び工具の販売、並びに輸出入
単結晶シリコンウェハー及びインゴットの販売
※引用参考イプロス：https://www.ipros.jp/company/detail/2079941
有限会社安永精工
有限会社安永精工は、さまざまな切削工具に関する専門家で、以下のようなサービスを提供しています。
ダイヤモンドチップ切削工具、CBNチップの製造
超硬工具や切削工具の製造
再研磨、修理および再生サービス
この企業は、高精度・高品質な製品を作ることに力を入れており、製品1個から量産まで柔軟に対応しています。
興味がある方は、お気軽にお問い合わせいただけます。
具体的な事業内容は以下の通りです。
ダイヤモンド切削工具、CBN切削工具、超硬切削工具の製造・再研磨修理
ダイヤモンド付き段付きドリル・エンドミル・リーマの販売・再研磨／ダイヤ付け替え・再生
刃先交換用ダイヤモンド工具とCBN工具の製作
ダイヤモンド切削工具、CBN切削工具、超硬切削工具の修理再生
※引用参考イプロス：https://www.ipros.jp/company/detail/2071673
大金属工業株式会社
この企業は、非鉄金属鋳物や機械加工から、船舶艤装品、船窓・舷窓各種、船舶サッシ・手すりまで、幅広い製品を製造・販売しています。近年、特に船窓・舷窓（丸窓）がインテリアとして大変な人気を博しています。関係者の方々からのお問い合わせも急増しています。その他にも、ダイヤモンドパウダーやCBNパウダー、ダイヤ・CBN工具なども取り扱っています。ご要望の際には、お気軽にお問い合わせいただくことができます。
製造・販売品目
- 非鉄金属鋳物、機械加工
- 船舶艤装品
- 船窓・舷窓各種
- 船舶サッシ・手すり
- ダイヤモンドパウダー・CBNパウダー
- ダイヤ・CBN工具
- 上記に付随する商品
※引用参考イプロス：https://www.ipros.jp/company/detail/2086812
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