金属、プラスチック以外の材料でLCA(ローコストオートメーション)に利用される材料には、セラミックス、複合材料があります。ここではセラミックス材料の特徴と事例を紹介します。

(1)セラミックスの主な機械的特質と応用事例

 セラミックスは、茶碗やタイルなどの天然の土質原料を焼結させたものが日常で使われていますが、工業機材として利用されるものは、高純度の天然土質原料を用いるため、特にファインセラミックスと呼ばれます。ファインセラミックス材料の主な機械的特質は、下記が挙げられます。

セラミックスの機械的特質 典型的なセラミックスと特性値 LCAの応用事例
耐熱性が高い アルミナ:耐熱性1000~1200℃
ジルコニア:耐熱性1000℃
セラミックスワッシャ(例:ミスミCERAW)
セラミックスカラー(例:ミスミCERAC)
熱圧着ヘッドの断熱(【写真1】参照)
ノズル周辺治具の断熱
耐磨耗性に優れる
(非常に硬い)
炭化ケイ素、窒化ケイ素
ジルコニア
超精密駆動部の案内
位置決めブロック
超精密加工用治具
カッター
耐食性に優れる アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素 耐薬品性を要する軸受け
軽量 アルミナ:比重3.7(軟鉄比重7.9) 歯車
治具
弾性変形しない
=凸状のバリができない
上記の全てのセラミックス 高精度な計測テーブル
高精度な位置決めキャリア
精密加工用治具(【図1】参照)

【写真1】セラミック材料の応用事例(熱圧着ヘッド断熱ブロック)

【図1】セラミックス材冶具の高精度特性

(2)セラミックス材料の使用上の留意点

 セラミックス材料は、上記の長所の反対として下記のような短所があります。したがって、LCAの部材として使用する上では、次の留意点を守る必要があります。

図(セラミックス材料の短所、使用上の留意点)