中古工作機械、加工機、ラッピング装置の販売、在庫紹介

ラッピング装置の仕組み

ラッピング装置は、加工物の表面を非常に高い精度で平坦かつ滑らかに仕上げるための精密表面加工機械です。その基本的な仕組みは、定盤（ラップ盤）、ワークを保持するリングやキャリア、そして研磨材（砥粒）を含んだラップ液（スラリー）の3つの要素で構成されています。

加工を行う際は、鋳鉄や銅などでできた定盤の上に加工物（ワーク）を配置します。定盤とワークの間に、ダイヤモンド、酸化アルミニウム、炭化ケイ素などの微細な研磨粒子を分散させたラップ液を供給しながら、ワークに一定の圧力をかけ、定盤とワークを相対的に回転運動させます。この運動によって、遊離した研磨粒子がワークの表面を転がりながら、あるいは微細に引っかきながら、表面の突起部を極めて微量ずつ削り取っていきます。

ラッピング装置には、ワークの片面のみを加工する「片面ラッピング装置」と、上下2枚の定盤でワークを挟み込んで両面を同時に加工する「両面ラッピング装置」があります。特に両面ラッピング装置では、上下の定盤を逆方向に回転させ、ワークを保持するキャリアを太陽ギアと内歯ギアの間で遊星運動（自転と公転）させることで、表裏の平行度と平坦度を同時に極限まで高めることができます。


ラッピング装置の主な特徴

ラッピング装置の最大の特徴は、切削加工や通常の研削加工では達成できない、サブミクロンからナノメートル単位の超高精度な平面仕上げが可能な点です。単に表面を滑らかにする鏡面仕上げだけでなく、幾何学的な「平坦度」や「平行度」を極限まで追求できます。

また、加工時の発熱が極めて少ないことも大きな利点です。砥石を使用する砥削加工では摩擦熱によって材料に熱歪みや変質が生じることがありますが、ラッピング加工は大量のラップ液を循環させながら低速・低圧で処理を行うため、熱による材料への悪影響を最小限に抑えられます。

さらに、加工対象となる材料の選択肢が非常に広いという特徴もあります。鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料はもちろんのこと、セラミックス、ガラス、シリコン、サファイア、水晶、超硬合金といった、硬くて脆い難削材に対しても高い精度で加工を行うことができます。固定砥粒（研磨シートなど）を使うポリッシング加工と比較して、自由な研磨粒子（遊離砥粒）を使用するラッピング加工は、寸法精度や形状の修正能力に優れています。


ラッピング装置の主な用途

ラッピング装置は、その圧倒的な加工精度から、最先端技術を支える多種多様な産業分野で不可欠な存在となっています。

代表的な用途の一つが半導体産業です。シリコンウェハーをはじめ、次世代パワー半導体材料であるSiC（炭化ケイ素）やGaN（窒化ガリウム）基板の製造工程において、ウエハーの薄型化および表面の超平坦化のためにラッピング装置が使用されます。回路の微細化が進む現代において、基板の平坦度は製品の歩留まりを左右する極めて重要な要素です。

光学分野においても広く活用されています。カメラや露光装置に使用される高精度レンズ、プリズム、大型望遠鏡の反射鏡、光学用ガラス基板などの加工において、光の波長レベルでの平坦度と清浄な表面状態を作り出すために採用されています。

自動車や精密機械分野では、液漏れやガス漏れを防ぐシール部品の加工に重宝されています。例えば、メカニカルシール、高圧燃料噴射装置のバルブ座、油圧ポンプの摺動部品などです。これらの部品は、パッキンやガスケットを介さずに金属同士を直接接触させて密閉（金属密閉）する必要があるため、ラッピングによる極めて高い平坦面が求められます。

その他にも、電子部品である水晶振動子の薄型化・高周波化のための基板加工や、測定器の基準となるブロックゲージの製造、金型の精密仕上げなど、ミクロン単位の誤差も許されない高度なモノづくりの現場で広く活躍しています。