特殊素材への取り組み

特殊素材への取り組み -Special Materials-

MMC(金属セラミックス複合材料)日本ファインセラミックス株式会社
Japan Fine Ceramics Co.,Ltd.

適切な素材がなくてお困りの エンジニアの皆様 必見!MMC(金属セラミック複合材料) とは!?

以下のようなお悩みをお持ちの方は、いらっしゃいませんか?

・鉄では重くアルミニウムだとたわみが大きい。
・温度によって精度が変化してしまう。
・熱がこもってしまう。

このような問題をMMC が解決します!

ところで、MMC とは?

MMC(Metal Matrix Composites)は金属と
セラミックスを最適に組み合わせた複合材料です。

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↑用途事例をご覧になりたい方はこちらから↑

1

特長

軽量・高剛性

SA(SiC / Al)シリーズ  SS(SiC / Si)シリーズ

金属とセラミックスを複合化することにより、アルミ並みの軽さでありながら、鉄より高いヤング率を実現しております。
軽くて、たわみにくい材料ですので、装置の可動部にお使いいただくことで、装置性能が飛躍的に向上します。

2

特長

優れた熱特性

SA(SiC / Al)シリーズ  SS(SiC / Si)シリーズ

高熱伝導、低熱膨張という優れた熱特性を有する材料です。
複合化させる金属の種類、金属とセラミックスの配合比率により、熱伝導率や熱膨張係数が変えられるので、「相手部品と熱膨張を近つけて、熱による応力の発生を抑えたい」など個別のご要求にも対応できます。
熱伝導が良いことから、ヒートシンクへの採用が増えています。

3

特長

欠けにくい

SA(SiC / Al)シリーズ

セラミックスの欠点のひとつとして「強い力が加わると欠けてしまう」ことがあげられますが、MMCはセラミックスと金属を複合化することにより、破壊靱性をアップさせ、欠けにくくなっています。またMMCはセラミックスよりも大型化が容易で、複雑形状にも対応します。

4

特長

振動減衰性が良い

SA(SiC / Al)シリーズ

一般的に複合材料は振動減衰性が良いといわれております。MMCも一般材料と比較し振動の半減期が短く、ストップ・アンド・ゴーを繰り返す部品に最適な材料です。動画をご覧いただき振動減衰の速さを体感ください。
※動画のSA301がMMCです。

MMC の用途について

高速・高精度が要求される機械の可動部や熱対策が必要な部分にMMCを
使用することで製品のパフォーマンスが大きく向上します。

特性

メリット

主要用途

1

実績

小惑星探査機『はやぶさ2』

人工衛星はやぶさ

小惑星探査機「はやぶさ2」のマイクロ波放電式イオンエンジンのリングとしてMMCが採用されました。これはMMCの特性である「計量」「低熱膨張」「振動減衰性」が評価されたものです。
MMCは、はやぶさ2の軽量化と振動吸収に重要な役割を果たしております。

2

実績

精密可動ステージ

アルミの軽さで鉄以上のヤング率を誇る金属セラミックス複合材料は、抜群の比剛性と優れた熱特性が可動ステージに最適であり、以下のような特長があります。

◯軽量・高剛性 :アルミの軽さで鉄の剛性。抜群の⽐剛性が装置性能を変える。
◯振動減衰性  :素早く動いてピタッと止まる。
◯低熱膨張  :ステンレスガイドに近い熱膨張で熱歪を低減させる。
◯高熱伝導・高熱輻射:熱が伝わり、熱はけが良くリニアモータの発熱を抑制する。

3

実績

大型工作機械

大型工作機械の可動部の軽量化、剛性アップのために採用頂きました。(ホンママシナリー(株)様 ご協力)

大型工作機械

ラインナップ

SA301 SA401

SA301 SA401

SA301,SA401は、アルミニウム合金の中にSiCセラミックス粒子を30または40vol%含有させた複合材料です。砂型鋳造、ダイカストによる鋳造法で製造されています。
アルミと同等の軽さで鋳鉄以上のヤング率を持ち、量産小物、大型製品、複雑形状にも対応可能です。

特徴

・軽量 ・高剛性
・低熱膨張 ・高熱伝導性
・振動減衰性 ・大型、複雑形状可

用途

・液晶製造装置、検査装置
・半導体製造装置、検査装置
・マウンター、ボンダー
・工作機械
・ロボット
・各種放熱板

SA701

SA701

SA701は、SiC多孔体(70vol%)にアルミニウムを含浸させた複合材料です。アルミと同等の軽さでステンレスの1.3倍のヤング等を持ち、熱特性にも優れております。
セラミックスよりも大型化が容易で、金属を含浸することで破壊靭性をアップさせ欠けにくさを実現しております。

特徴

・軽量 ・振動減衰性
・高剛性 ・対セラミックス大型化
・低熱膨張
・高熱伝導性
・対セラミックス破壊靭性アップ

用途

・液晶製造装置、検査装置  
・各種放熱板  
・半導体製造装置、検査装置  
・マウンター、ボンダー  
・耐摩耗部品
   (粉砕機ライナー、他)
 

SS501 SS701

SS501 SS701

SS501、SS701は、SiC多孔体(50または70vol%)に金属シリコンを含浸させた複合材料です。SiC比率を変えることでニーズにマッチした物性を実現させました。
表面に欠陥がなく、半導体・液晶の製造装置や検査装置に最適です。

特徴

・軽量 ・低熱膨張
・高剛性 ・高熱伝導

用途

・液晶製造装置、検査装置  
・各種放熱板  
・半導体製造装置、検査装置  
・光学系部品  

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