導入
精密切削加工の分野では、生産工程の成功と高額なコストを伴う失敗の差は、多くの場合、切削工具という一つの変数に起因します。Vimfun SGシリーズやSVIシリーズのような最新のエンドレスダイヤモンドワイヤーソーは、堅牢なガントリー構造と1000万回転を超える直線速度を備えていますが、 80 m/s, 結局のところ、この機械の有効性は、それが駆動するワイヤー ループの有効性によって決まります。.
研磨ワイヤーの選択 ワイヤ径の選択は、単に直径を選ぶだけではありません。材料の硬度（モース硬度）、破壊靭性、必要な表面粗さ（Ra）、そして経済歩留まり（カーフロス）のバランスをとる、多次元的なエンジニアリング問題です。プロセスエンジニアにとって、ワイヤの仕様を誤ると、シリコンカーバイド（SiC）ウェーハのマイクロクラック、厚いサファイアブロックの「ボーイング」、あるいはグラファイト加工における急速な研磨剥離につながる可能性があります。.
この包括的なガイドでは、 研磨ワイヤーの選択, ダイヤモンドの粒度、コアワイヤの引張強度、コーティング技術を特定の用途に合わせて調整する構造化された方法論を提供します。.
1. 選択の解剖学：3つの重要な変数
具体的な材料について検討する前に、エンドレスダイヤモンドワイヤループの3つの設定可能なパラメータを定義する必要があります。これらの変数間の相互作用を理解することが、適切な設計の第一歩となります。 研磨ワイヤーの選択.
変数A：コアワイヤ径（引張基礎）
スチールコアによってワイヤーの耐荷重能力が決まります。.
- トレードオフ: より細いワイヤー（0.30～0.45 mm）は、材料の無駄（カーフロス）を最小限に抑えます。これは、ゲルマニウムやネオジムなどの高価な材料にとって非常に重要です。しかし、細いワイヤーは引張限界が低く（通常100～150 N）、激しい切断時に「曲がり」やたわみが発生しやすくなります。.
- 選択ルール: 常に、カーフロスが許容できる最も太いワイヤを選択してください。安価な材料（例：グラファイト）の粗加工やプロファイリングには、安定性を最大限に高めるために0.8～1.0mmのワイヤを使用してください。半導体ブールのスライスには、0.35mmが業界標準です。.
変数B：ダイヤモンドの粒度（切削歯）
粒度はワイヤーの食いつきと表面仕上げを決定します。粒度はメッシュまたはミクロン（例：D46、D64）で測定されます。.
- 粗粒度（D126 – D181） 材料除去率 (MRR) は高いですが、仕上がりは粗くなります。.
- 細目（D46～D64） 切削速度は遅いが、光学グレードの表面（Ra ≤ 3.0 μm）を生成1.
- Vimfunの利点: 当社のワイヤーは 多面体ダイヤモンド粒子 （ブロック状）ではなく球状です。これにより、より細かい粒度でも強力な切れ味を維持できます。.
変数C：コーティング技術（ザ・ボンド）
- 露出電気メッキ： エンドレスループのスタンダード。ダイヤモンドはニッケルマトリックスから突出しており、これにより「ローディング」（目詰まり）を防ぎ、発熱を抑え、80m/sの速度を実現します。2.
- 樹脂/含浸: 高速では放熱が悪いため、高速エンドレス切断にはほとんど使用されません。.
2. 詳細な粒度選択マトリックス
最もよくある質問の一つは 研磨ワイヤーの選択 問題は、「どの D 番号を使用すればよいか」ということです。以下は、決定を導くための技術的な相関表です。.
| グリット指定（FEPA） | おおよそのメッシュサイズ | 粒子サイズ（ミクロン） | 理想的なアプリケーションシナリオ | 予想される表面仕上げ（Ra） |
| D252 / D181 | 60/80メッシュ | 約180～250μm | 軟石、発泡ガラス、またはタイヤ部分の荒削り。. | > 6.3 μm |
| D126 | 120/140メッシュ | 約120μm | グラファイト、粗いセラミック、大理石を高速に切断します。. | 約3.2～6.3μm |
| D91 | 170/200メッシュ | 約90μm | ガラスや厚いセラミック板の汎用切断。. | 約1.6～3.2μm |
| D64 | 230/270メッシュ | 約60μm | サファイア、クォーツ、SiC の精密スライス。. | 約0.8～1.6μm |
| D46 | 325/400メッシュ | 約45μm | 超精密ウェーハ加工（シリコン、InP）。表面下ダメージを最小限に抑えます。. | ≤ 0.8 μm |
エンジニアリングノート: より細かい粒度を選択する場合（例えば、D126からD64に変更する場合）、通常は 線速度を上げる (例: 40 m/s から 70 m/s) 粒子あたりのチップ負荷が減少するため、同じ送り速度を維持できます。.
3. 材質固有の選択ロジック
材料によって、応力を受けたときの破壊の仕方は異なります。 研磨ワイヤーの選択 材料の破損モード（欠ける（脆い）か侵食される（研磨性）か）を考慮する必要があります。.
シナリオA：半導体材料（SiC、シリコン、GaN）
チャレンジ： 極めて高い硬度（SiCはモース硬度9.5）と高い脆性を有し、微小な割れや刃欠けが発生しやすい材料です。.
- ワイヤーの推奨事項:
- 直径： 0.35mm～0.45mm3.
- グリット： D46 または D64。.
- なぜ： 細粒度は、個々のダイヤモンド粒子が結晶格子に及ぼす「衝撃力」を低減し、表面下の深い亀裂の発生を防ぎます。また、粒子径が細いため、接触面積が小さくなり、材料への貫通に必要な垂直抗力が最小限に抑えられます。.
- 運用上の注意: サブミクロンの削りくずを洗い流すには、湿式（水溶性クーラントまたはオイル）で実行する必要があります。.
シナリオB: 光学部品（サファイア、フューズドシリカ、K9）
チャレンジ： 表面仕上げは非常に重要です。ラッピング/研磨時間を短縮するには、表面下損傷（SSD）を最小限に抑える必要があります。.
- ワイヤーの推奨事項:
- 直径： 0.45mm～0.65mm。.
- グリット： D64 (標準) または D46 (プレミアム)。.
- なぜ： 半導体とは異なり、光学ブロックは大型であることが多いです（例：200mm以上のプリズム）。ワイヤーを少し太め（0.5mm）にすることで剛性が向上し、切断面が長距離にわたってずれるのを防ぎ、平坦性を確保できます。.
- スピード： 「研削のような」仕上がりを実現するには、高速（60～80 m/s）が不可欠です。4.
シナリオC：グラファイトとカーボン電極
チャレンジ： この素材は柔らかい（モース硬度1～2）ものの、研磨性が非常に高く、微細な導電性粉塵を発生させ、被覆電線を詰まらせる可能性があります。.
- ワイヤーの推奨事項:
- 直径： 0.8mm～1.0mm5.
- グリット： D126 または D151 (粗い)。.
- なぜ： グラファイトは自己潤滑性と均質性を備えているため、滑らかな仕上げのために細粒度を必要としません。粗粒度は、発生する大量の粉塵を収容する「チップクリアランス」を確保します。厚いコアは、摩耗に対する耐疲労性のみを目的として選択されます。.
- 環境： ドライカット 推奨されます。乾熱に耐える丈夫なニッケルコーティングが施された電線を選択してください。.
シナリオD：磁性材料（NdFeB）
チャレンジ： 高価な原材料であり、酸化反応性が高く、脆い。.
- ワイヤーの推奨事項:
- 直径： 0.35mm～0.50mm。.
- グリット： D91 または D126。.
- なぜ： 歩留まり（カーフロス）に焦点を当てます。磁石は半導体ほど微小亀裂に敏感ではないため、研磨材は強力になりますが、材料を節約するためにワイヤーは細くする必要があります。.
4. 緊張が選択に与える影響
研磨ワイヤーの選択 機械の張力調整能力を考慮しなければ不完全です。.
- 空気圧張力とサーボ張力の比較: Vimfunマシンは、一定の張力（通常100～250 N）を維持するために空気圧またはサーボ張力調整システムを使用します。6.
- 限界点: すべてのワイヤーには破断荷重があります。0.35mmのワイヤーは180Nで破断する可能性がありますが、0.8mmのワイヤーは400Nに耐えることができます。.
- 選択アドバイス: 機械の張力制御が正確でない場合（変動が10%を超える場合）、 ない 最も細いワイヤー（0.3mm）を選択してください。張力スパイクに対する安全マージンが高い0.5mm以上のワイヤーを使用してください。.
5. トラブルシューティング: 誤った選択の兆候
間違ったことをしたかどうかはどうやってわかるのか 研磨ワイヤーの選択? そのプロセスは手がかりを残します。.
- ワイヤーボウイング（ベリーカット）：
- 症状： カットは曲線状になっており、ワイヤーはガイドホイールより遅れています。.
- 診断： ワイヤの直径が送り速度に対して細すぎるか、ダイヤモンドの粒度が細かすぎる（鈍い）ため、材料を十分な速さで除去できません。.
- 修理： より粗い粒度に切り替えるか、送り速度を下げてください。.
- 素材の焼け跡:
- 症状： 切断面の変色（木材/複合材でよく見られる）またはガラスの熱亀裂。.
- 診断： ワイヤーが詰まっている（つまり目詰まりしている）状態です。研磨粒子の間隔が狭すぎます。.
- 修理： 冷却フローを改善するには、「露出グリット」テクノロジーまたはダイヤモンド密度の低いワイヤを使用します。.
- 急速な直径損失（ストリッピング）：
- 症状： ワイヤーは1時間ほどは切れるのですが、その後切れなくなりました。ダイヤモンドは消えてしまいました。.
- 診断： 結合が材料に対して柔らかすぎた（例：グラファイト用に設計されたワイヤで SiC を切断する）、またはコアワイヤが疲労のために破損した。.
- 修理： メッキの硬度を確認し、高張力芯線を使用していることを確認してください。.
6. 経済分析：コストとパフォーマンス
エンジニアリングは経済性も伴います。 研磨ワイヤーの選択, 、単なるワイヤー価格ではなく、「カットあたりのコスト」指標を考慮してください。.
カットあたりのコスト = (ワイヤーコスト / 総カット面積) + カーフロス値
- ケーススタディ: 6インチSiCインゴットを切断する場合、0.35mmワイヤは0.5mmワイヤよりも20%のコストがかかります。しかし、0.35mmワイヤを使用するとカーフが狭くなるため、インゴット1個あたり2枚のウェーハを追加で生産できます。この2枚のウェーハ（$1000+）の価値は、ワイヤの追加コスト（$50）をはるかに上回ります。.
- 結論 高価な材料の場合は、常に可能な限り細いワイヤを選択してください。低価値材料（グラファイト／石材）の場合は、ダウンタイムを最小限に抑えるため、最も耐久性の高い（太い）ワイヤを選択してください。.
結論
マスタリング 研磨ワイヤーの選択 ダイヤモンドワイヤーソーは鈍器から精密なメスへと変貌を遂げます。このプロセスには、全体的な視点が必要です。 粒度 （D46-D126）の表面仕上げ要件に適合し、 線径 （0.35-1.0mm）の材料価値と構造安定性に依存し、 露出コーティング技術 80 m/s の動作による熱を管理するため。.
乾燥グラファイト電極のプロファイリングでも、シリコンカーバイド結晶のウェーハ化でも、Vimfun は課題に対応するカスタマイズされたループ仕様を提供します。.
選択したワイヤーの特定のパラメータ設定についてご相談いただくか、サンプル切断テストをご希望の場合は、 産業用アプリケーションページ.
FAQ: 高度な選択クエリ
Q1: セグメントダイヤモンドワイヤ（焼結）を Vimfun マシンで使用できますか?
いいえ。Vimfunのマシンは電気めっきエンドレスダイヤモンドワイヤ用に設計されています。焼結／セグメント化されたワイヤは一般的に重量が重く、鉱業や大型石材の角削りに使用され、はるかに低速（約25 m/s）で動作します。そのため、当社のアプリケーションに必要な±0.03 mmの精度を達成することはできません。.
Q2: 「露出グリット」は柔らかい材料の選択にどのように影響しますか?
柔らかく粘着性のある材料（特定のプラスチックや複合材など）の場合、研磨粒子が露出していることが非常に重要です。カプセル化されたワイヤーはすぐに詰まってしまいます。露出構造により、ダイヤモンドの山の間から研磨粒子が抜け出し、熱の蓄積を防ぎます。.
Q3: 0.35mm ワイヤの最小破断荷重はどれくらいですか?
高品質の0.35mmエンドレスダイヤモンドワイヤの破断荷重は通常約140～160ニュートンです。安全係数を確保するため、機械の張力は80～100Nに設定することをお勧めします。.
Q4: ワイヤの長さは選択に影響しますか?
はい。ループが長いほど（例：4000mm vs 2000mm）、ワイヤの各セクションが1分間に材料に接触する回数が少なくなるため、熱放散が向上し、総寿命も長くなります。機械が長いループに対応できる場合は、工具寿命の観点から常に長いループの方が優れています。.
