事業内容
service
Ceramics precision processing
セラミックス精密加工
窒化アルミニウムの精密加工を
得意としています
パソコン・デジカメ・携帯電話などの通信機器のほか、自動車や半導体の部品にも欠かせないセラミックス。近年は特に通信機器の小型化が進み、精度1ミクロン単位でおこなう「セラミックス精密加工」のニーズがますます高まっています。
板井築炉は、ファインセラミックスの一つである「窒化アルミニウム」の鏡面加工に特化した精密加工技術を保有し、1枚の小ロット加工から承っております。窒化アルミニウムは熱伝導率が高く、熱を逃がす必要のある部品に多用されるので、お客さまの望まれる形状・仕様も多種多様。こうしたニーズにお応えできるよう、当社では、セラミックスの平面の「鏡面加工」をはじめ、「切削・切断」「研磨」など、あらゆる加工が可能な設備を揃えています。
板井築炉の高度な精密加工技術
板井築炉では、耐火レンガで培ったセラミックス加工技術を発展させ、主に電子部品用ファインセラミックスの精密加工に取り組んでいます。セラミックスは加工時の固定が難しく、熱処理をおこなうと収縮する特性から、1ミクロンの精度で加工するには極めて高度な技術を要しますが、我が社ではプラスマイナス数ミクロンの精度を追及し、高水準のセラミックス加工技術レベルを保持し続けています。また、研削から切削・切断、研磨まで、さまざまな加工が社内でできることも当社の利点です。
セラミックス板の表面が粗いと金属膜が剥がれやすいため、表面を鏡のように仕上げる「鏡面加工」を施します。当社の鏡面表面粗さRa 0.01µm以下です。細かな粒状ダイヤモンドを含む液体（スラリー）を落としながら研磨機で磨きます。その後、ダイシングマシン（さいの目に切る機械）で目的にあわせてさいの目状に切断し、最後にマシニングセンタと呼ばれる工作機械で穴あけ・中ぐり・ねじ切りなどの形状加工をして仕上げています。
セラミックス精密加工の種類と方法
01.精密研削
固定された砥石を用いて削り加工をおこないます。砥石には回転運動が与えられ、砥石内の砥粒で工作物の表面を削り、その面を平滑にし、精密に仕上げます。
平面研削
加工物の平面を研削する加工。電磁チャックで加工物をテーブルに保持し、自動または手動でテーブルを送ります。長方形のテーブルが往復運動するものと、円形のテーブルが回転運動するものとあります。
円筒研削
円筒状もしくは円板状の加工物の外面を研削する加工。加工物は両端のセンタで支持され、回転運動が与えられます。この加工物の外面に回転する砥石を当てて研削をおこないます。
02.精密研磨
研磨加工は、1万年以上前の磨製石器の製作から始まる長い歴史があり、最先端の電子部品・光学部品の最終仕上げにも不可欠な加工方法です。
ラッピング
遊離砥粒を用いた研磨加工の一つで、”粗い研磨加工”という位置づけです。セラミックスなど非常に硬い素材を、所定の形状や寸法に効率良く仕上げるのに用いられます。
ポリッシング
遊離砥粒を用いた研磨加工の一つで、”精密な仕上げ研磨加工”という位置づけです。冶具に加工物を貼り付け、片面ずつ研磨していきます。
03.精密切削・切断
回転砥石を用いた切断加工は、電子部品・光学部品などの高脆性材料を、高精度・高能率かつ比較的小さなカーフ幅で切断したい場合に幅広く用いられています
ダイシングマシン
ウエハ上に形成された集積回路を狂いなく切断し、一つのチップとするには高精度が求められます。この機械では、ダイヤモンド製の円形回転刃（ダイシングブレード）を、エアスピンドルで高速回転させ、研削水で冷却しながら切断します。
セラミックスについて
「セラミックス（Ceramics）」という英語は、”粘土を焼き固めたもの”を意味するギリシャ語の「ケラモス（Keramos）」を語源としています。セラミックスは、古代の土器に始まり、陶器・磁器などの焼き物すべてを指していましたが、現在では、”非金属・無機材料で、その製造工程において高温処理を受けたもの”を総称し、ガラス、セメント、レンガも含まれます。
セラミックスの中でも、特にエレクトロニクス産業をはじめ、各種産業用途に用いられるセラミックスは高い性能や精度が要求されるため、組成・組織・形状や製造工程を精密にコントロールし、新しい機能や特性を持たせてあります。この近代的セラミックスは、従来の自然材料から作られる陶磁器と区別し、「ニューセラミックス」「ファインセラミックス」と呼ばれるようになり、80年代より急速に進歩を遂げました。
ファインセラミックスは、ミクロン（1,000分の１ミリ）単位の加工ができるセラミックスで、原料成分の純度を高め、高温で焼いてつくられます。”熱や摩擦に強く、電気を通しにくい”という特徴を活かし、情報通信やAV機器の電子部品（エレクトロセラミックス）、各種工業製品の中に組み込まれる部品（エンジニアリングセラミックス）、人工骨（バイオセラミックス）など、先進技術分野で幅広く使われています。その反面、金属やプラスチックと比べ加工が難しく、素材によっては、水と反応するとアンモニアが発生するなどデリケートな一面もあるため、加工時の取り扱いには注意が必要です。
| 原料 | 焼成方法 | 用途 | |
|---|---|---|---|
| オールド セラミックス |
天然粘土 | 勘と経験 | 焼き物・陶磁等 |
| ニュー セラミックス |
精製した天然原料 | 温度等を比較的 細かく制御 |
化学実験用の陶器 エンジン点火プラグ等 |
| ファイン セラミックス |
高純度の 合成原料粉末 |
厳密に制御 | LSI基板・電子材料等 |
「高品質」「コストダウン」「納期厳守」
を合言葉に。
実際の作業の流れとしては、お客さまよりセラミックス素材をお預かりし、加工仕様・図面に従って、「薄く削る」「表面を平坦にする・磨く」「さまざまな大きさに切断する」「穴をあける」といった加工をほどこします。
この時、最も気をつかうのは”ハンドリング”。セラミックス製品は傷や汚れの付着を嫌うため、製品を取り扱う際は必ずピンセットや手袋をして、面には触れず、側面を持って取り扱います。その後、洗浄工程で水シミ・乾燥ジミなどができないよう、速やかに溶剤等で拭きあげます。また、0.1ミリほどの薄い製品の場合はすぐに割れてしまうので注意が必要です。
このほか、加工機械はすべて回転体なので巻き込みに注意すること。砥石や回転刃が高速回転で止まって見えることもあるので、その部分には絶対に触れないこと。薬品類も多く使用するので、法令を順守して取り扱いと換気には十分気をつけています。
私たちのような加工作業をおこなう仕事の場合、クオリティを保つのは当たり前のこと。品質がそのまま信頼につながりますから、上記のような点に細心の注意を払いつつ、ていねいに、かつ繊細に作業をおこなっています。完成品は厳格な検査体制で精密検査をおこない、各種データ（板厚・表面粗さ・反り等）を測定後、全数外観をチェックし、品質検査成績表を作成して完璧な製品をお届けいたします。窒化アルミニウムが開発された初期の頃から精密加工を手掛けていることもあり、おかげさまで、当社の鏡面の出来の良さはお客さまに高評価をいただいております。
新しい仕様でも加工方法や治具を工夫し、柔軟に対応いたしますので、セラミックス製品の試作・開発をお望みのお客さまは、ぜひ一度、私たちにご相談ください。
板井築炉では、セラミックスの加工から製品検査までを一貫しておこなうため、
「小ロット」「低コスト」「高品質な仕上げ」を実現することができます。
必ずお客さまにご満足いただける製品に加工してお届けすることをお約束いたします。
Furnace construction
築炉工事
築炉の高度な技術を
環境分野へ活かして
創業以来、築炉のすべてを知ったプロ集団として数多くの実績を重ねてまいりました。製鉄の高炉関連の熱風炉・熱風管、環状管の耐火レンガ積みをはじめとし、製銑炉、製鋼炉、圧延炉、石灰炉、都市ガス発生用コークス炉、非鉄金属用溶解炉などの各工業窯炉から店舗用の炭焼き炉まで、あらゆる炉の設計施工を手掛けてきました。
また、技能水準の向上を目指す気風が伝統として受け継がれており、社員一人ひとりが「築炉のプロ」としての自覚を持ち、作業過程で必要な資格の取得や技能検定、最新技術の習得に積極的に挑戦しています。この意欲が形となり、長年の社歴の中では、黄綬褒章や「現代の名工」、科学技術庁長官賞を受賞した技能者も輩出。今後も創業以来培ってきた実績と信頼を支えとし、習得した技能を先輩から後輩へ現場実施教育で受け継ぎながら、常に新しい技術開発に挑戦し、少数精鋭主義の築炉プロ集団として技術をふるっていきます。
無災害の安全作業が何よりの信頼に
お客さまよりいただいた図面と工事内容から見積りを提出し、受注契約後、工事の規模に応じて必要人員・機材を準備し、全国各地の現場へ移動して施工・補修にとりかかります。工事の際は”無災害の安全作業”を遂行することが一番の信頼につながるため、安全第一が鉄則。もしもケガや事故が起きてしまったら、お客さまをはじめ、チームの仲間や本人のご家族にもご迷惑とご心配をかけてしまい、作業も遅れてしまうことになります。このため、事前に図面をしっかり確認して、まずは危険がないように工程を組みます。
各現場では、毎朝、危険予知ミーティングをおこなって当日の作業内容を確認し、安全対策をとってから工事へ。作業服も、マスク・防護服・安全靴はもちろん、安全帯・保護メガネなど、作業レベルに応じた安全な装備で、人体に影響がないよう配慮して作業をおこなっています。さらに、工事終了後には報告会を開き、各現場での反省点を出し合い、情報を提供・共有することで、改善策を次の作業に生かしています。
伝統技術を継承しながら、
最新技術への挑戦を
板井築炉では、技能水準の向上を目指す気風が伝統として受け継がれており、社員一人ひとりが”築炉のプロ”としての自覚を持ち、作業過程で必要な資格（フォークリフトやクレーンなど）の取得や技能検定、最新技術の習得に積極的に挑戦しています。この意欲が形となり、長年の社歴の中では、黄綬褒章や「現代の名工」、科学技術庁長官賞を受賞した技能者も輩出。私たちは今後も、創業以来培ってきた実績と信頼を支えとし、習得した技能を先輩から後輩へ現場実施教育で受け継ぎながら、常に新しい技術開発に挑戦し、少数精鋭主義の築炉プロ集団として技術をふるっていきます。
築炉について
私たちは普段、「築炉」という言葉を耳にすることはほとんどありませんが、鉄やアルミ、陶器、生活用品や各種部品の熱処理など、日常生活の中で使うあらゆるモノのほとんどは、”炉”をくぐって生産されていると言っても過言ではありません。そんな、私たちの生活に欠かせないモノを生み出す”炉”を作る仕事が「築炉」です。
ひと口に炉といっても、囲炉裏や暖炉のような簡単で小さなものから、鉄鉱石から鉄を作り出す「溶鉱炉」、金属・非金属などに熱を加える「加熱炉」、陶器などを焼く「窯炉」、産業廃棄物処理の「焼却炉」まで、形状も大きさもさまざま。特に、素材を加熱して溶かしたり熱エネルギーを取り出したりする工場や、ゴミ処理場で使用する炉は、巨大で高温（800度以上）の装置となります。
そのため、中の熱が外に漏れて、効率が落ちたり、外側の装置が傷んだりしないよう、炉の内側に耐火レンガを隙間なく積み重ねて覆い尽くし、外部と遮断する断熱処理が必要となります。
板井築炉は、この耐火材施工のスペシャリスト集団です。断熱・耐火の性質を持つ材料（レンガ、セメント）を使って、1,000度以上の熱にも耐える炉をつくったり、補修・改修をおこなったりしています。築炉は、炉の安定稼動に非常に重要な役割を果たす作業なのです。
板井築炉が誇る独自の技術
築炉の施工では、レンガの種類や接着剤（目地）の材質選び、積み上げ技術が重要な要素となります。接着剤は粘土の一種のモルタル（建築用モルタルとは別物）で、高温になると細かな粒子となって、レンガをしっかりつないでくれます。しかし、このつなぎ目の内部に空気が残ると、空気の熱膨張でモルタルにひび割れが生じたり、湿気を帯びるとレンガとモルタルが剥がれやすくなったりします。
このため、築炉作業の現場では、温度や湿度に気を配り、モルタルの練り・乾き具合を調節しながらレンガを積んでいます。レンガの積み重ねは自動化が難しく、多くは手作業でおこなうので、作業者の安全確保も築炉技術の大切なポイントです。
また、板井築炉では、製鉄所高炉の熱風管づくりの際、管内の熱が外側の鋼管まで達して鉄が赤くなる「赤熱」を防ぐため、中間層の断熱レンガから組む工法を開発しました。鋼管の内壁に密着させて断熱レンガを積み、その後、断熱レンガ層の内壁に耐火レンガを積む方式です。技術的に難しいとされる円形部は支え木枠を使い、モルタルを均等に密着させ、隙間をつくらないようにします。この工法により、熱風管をはじめとする水平管の寿命を従来の2倍にし、20年持たせることが可能となりました。
