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単結晶ダイヤは、一枚の結晶で出来たダイヤモンドです。
非常に鋭利で綺麗な刃を付ける事が出来るため、切削での鏡面加工が可能になります。
切削工具として使う単結晶ダイヤは、人工的に合成されたダイヤで、黄色がかった透明な色をしています。
(天然ダイヤも単結晶ですが、品質にばらつきがあるため、工業用途にはあまり向きません)

単結晶ダイヤエンドミル	多結晶ダイヤボールエンドミル

工業用で一般的なのは写真(右)の黒いダイヤですが、こちらは多結晶ダイヤです。
多結晶ダイヤは、ダイヤの微粒子を焼き固めたもので、ダイヤモンド焼結体、あるいはPCD(Polycrystalline diamond)と呼ばれます。
靭性があり耐久性に優れ、比較的安価ですが、鏡面加工には向きません。

単結晶ダイヤは、一枚の結晶に刃を付けるため、非常に鋭利で、とても綺麗な刃形状になります。
その結果、刃先の綺麗な面がワークに写り、切削面が鏡面になります。
一方、多結晶ダイヤの場合、どれだけ綺麗に研磨しても、結晶間の目が残りますので、切削面が鏡面になりません。
超硬も微粒子を焼結したものですので、同様に鏡面になりません(ダイヤコーティングも同じ)。


上の図はボールの刃先拡大イメージです。
単結晶ダイヤ(図左)の場合は、一枚の結晶に対して凹凸の無い鋭利な刃が付いているのに対して、
多結晶ダイヤ(図右)では、結晶の目が残っています。
綺麗に研磨された刃物でも鏡面加工が難しいのは、この結晶間の目がワークに写るためです。

上記のように、単結晶ダイヤの切削工具は非常に鋭利なエッジを持つため、従来では不可能だった切削での鏡面加工が可能になります。
また、超硬等の切削工具で、どれだけ刃を鋭利にしてもバリが出るワーク(樹脂等)で、ほぼ完全なバリレス加工が可能になります。
耐摩耗性にも非常に優れており、多結晶ダイヤ(PDC)の10倍程度の耐久性があると言われています。

一方で、製作が難しい事から高価な点や、炭素に反応する事から鉄の切削が出来ない点、
衝撃に弱いため重切削に向かない点、などの欠点もあります。
そのため、非鉄金属(アルミや銅)や樹脂での、超仕上用刃物としての利用に用途が限られています。
(超音波発生装置を併用して金型を加工する事例もあるようです)

以下は、単結晶ダイヤで切削したワークの写真です。


上の写真のように、切削面は光沢が出て鏡面になります。ただし、カッターマークは残ります。
機械剛性等の観点から、カッターマークを完全に無くす事は現実的ではありません。
そのため、実際には、刃先に大きなRを付けたり、ボールでピックフィードを細かくするなど、
要求される鏡面レベルに応じて、刃形状や加工方法などを検討する必要があります。
写真右下は、バリレス加工が難しいとされる特殊ナイロンですが、単結晶ダイヤで切削した場合は、ほぼ完全なバリレスになります。
PPなど微細なバリが出るワークでも、単結晶ダイヤの鋭利なエッジによって、非常にバリが出にくくなります。

シムテックでは下記のような単結晶ダイヤ切削工具を取り扱っております(受注生産品)。

■ 人工単結晶ダイヤモンド エンドミル φ6×4×70L×φ6×1枚刃 ※中心刃無しタイプ(Z方向への切り込み不可) 型番 タイプ MDE-P 刃先ピン角タイプ MDE-FN 刃先仕上げ刃タイプ MDE-R02 刃先R0.2タイプ 納期：約20日間
■ 人工単結晶ダイヤモンド 面取りカッター φ1×W90ﾟ×φ10×70L×1枚刃 4C用 ※ 底刃無し(V溝不可、面取り機能のみ) 型番 タイプ MDCH-3C 底刃無し 3C用 MDCH-4C 底刃無し 4C用 納期：約20日間
■ 人工単結晶ダイヤモンド ボールエンドミル R3×φ6×4×70L×φ6×1枚刃 型番 タイプ MDB-R1 R1×有効20×70L×φ4 MDB-R3 R3×100L×φ6 MDB-R5 R5×100L×φ10 納期：約30日間
■ 人工単結晶ダイヤモンド 彫刻機用カッター φ30×4×12×φ10×50L×1枚刃 型番 タイプ MDCC-P 刃先ピン角タイプ MDCC-FN 刃先仕上げ刃タイプ MDCC-R02 刃先R0.2タイプ 納期：約20日間
■ 人工単結晶ダイヤモンド フェイスミルカッター φ100×2枚刃 (荒用)多結晶ダイヤチップ1枚 (仕上用)人工単結晶ダイヤチップ1枚 型番 タイプ MDFC-25 φ100フェイスミル本体 φ25アーバー 締め付けナット 多結晶Rダイヤバイト 単結晶Rダイヤバイト 納期：約40日間

刃径、シャンク、刃形状等、各種カスタマイズ賜ります。再研磨可(形状によっては不可のため製作時に御相談ください。再研磨納期約2週間)。
外径バイト、内径バイトなどの製作も可能です。詳細につきましては、下記よりお問合せください。

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