應用背景
隨著材料科技的進步,越來越多精密零件採用陶瓷、碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al₂O₃)、氮化矽(Si₃N₄)、氧化鋯(ZrO₂)等硬脆先進材料。
這些材料具備高硬度、耐熱、耐磨等優勢,但同時也帶來顯著的加工門檻,迫使產業從傳統刀具逐步轉向鑽石與 CBN 的電鑄/金屬結合解決方案,以兼顧精度、效率與壽命。
加工痛點
- 硬度過高:傳統鎢鋼刀具快速磨損,甚至無法有效切削。
- 脆性破裂:加工中容易崩邊、破片,良率與尺寸穩定性難以兼顧。
- 導熱性差:局部溫升易造成熱裂紋或微裂,後續可靠度風險上升。
我們的解決方案
我們開發的 電鑄鑽石/CBN 工具與金屬結合法鑽石工具,專門用於硬脆材質的:**孔內加工、鑽孔、修整、攻牙(螺紋成形/修整)**等高難度製程。
- 電鑄結合法(Electroplated Bond):磨粒外露、切削力極高,適合微小徑與高精度加工,特別適用於深孔、形狀複雜或需要高去除率的細微加工。
- 金屬結合法(Metal Bond):結合強度與耐磨性高,適合長時間穩定加工與大面積去除,可取得更一致的尺寸與表面品質。
產品/功能
- 電鑄鑽石磨棒/電鑄 CBN 磨棒:深孔、微孔鑽削、內孔修整、輪廓精修、攻牙孔螺旋加工等。
- 金屬結合法鑽石工具:長時間加工、高表面光潔度需求、尺寸一致性要求較高之加工段。
- CBN 工具:針對高硬度鋼材(如 HRC 50 以上)維持穩定加工與耐用性。
結合法特色
電鑄結合法(Electroplated Bond)
- 切削力極強,可快速去除高硬度材料。
- 工具形狀彈性高,可製作小徑、長刃長與特殊輪廓。
- 適合一次性高效率加工或高精度修整用途。
金屬結合法(Metal Bond)
- 工具壽命長、耐磨耗性能優異,適合長週期穩定加工。
- 切削更平穩,較有利於獲得更佳表面粗糙度(Ra)。
- 適合量產加工或對尺寸一致性要求高的製程配置。
適用工件材料
- 陶瓷(Al₂O₃、Si₃N₄、SiC、ZrO₂)
- 光學玻璃/石英
- 超硬合金(WC-Co)
- 半導體基板與相關硬脆材料零件
- 高硬度工具鋼與熱處理鋼(建議 CBN)
使用參數建議
下列為「保守起始值」,目的是讓客戶快速建立可運行的 baseline。實際仍需依 材料、設備剛性、跳動(runout)、刀具伸出量、冷卻供液與排屑/排粉狀況做工藝驗證與微調。
冷卻建議:水溶性研削液(solution type)或純水冷卻;避免乾磨以降低過熱、崩裂與熱裂風險
應用一:研磨攻牙參數(M3 / M6 / M8)
電鑄法牙刀(鑽石/CBN 依材料選擇)
加工方式:以螺旋進刀(helical)方式於攻牙孔進行螺紋成形/修整。
| 牙規 | 建議轉速 n (rpm) | 建議進給 f (mm/min) | 建議每道切入 ap (mm/pass) | 備註 |
| M3 |
6,000 |
60–100 |
0.015–0.02 |
小牙更怕振動與崩邊,先求穩定 |
| M6 |
6,000 | 100–150 |
0.02 |
對齊型錄公開條件(基準) |
| M8 |
6,000 |
120–180 |
0.02 | 牙距較大可略增進給,但需看剛性 |
金屬法牙刀(鑽石/CBN 依材料選擇)
加工方式:以螺旋進刀(helical)方式於攻牙孔進行螺紋成形/修整
| 牙規 | 建議轉速 n (rpm) | 建議進給 f (mm/min) | 建議每道切入 ap (mm/pass) |
| M3 |
6,000 |
45–85 |
0.01–0.015 |
| M6 |
6,000 |
70–135 |
0.01–0.015 |
| M8 |
6,000 |
85–160 |
0.01–0.015 |
應用二:研磨鑽孔參數(Ø1.5 / Ø3 / Ø6)
電鑄法磨棒/刀具
加工方式:建議採 **分段退刀(pecking)**以利排粉散熱,並維持持續冷卻供液。
| 孔徑 | 建議轉速 n (rpm) | 建議轉速 n (rpm) | Peck(每段)建議 |
| Ø1.5 |
18,000–24,000 |
0.5–1.2 |
0.2–0.4 mm |
| Ø3.0 |
9,000–12,000 |
0.8–1.8 |
0.4–0.8 mm |
| Ø6.0 |
4,500–6,000 |
1.2–3.0 |
0.8–1.5 mm |
註:若主軸最高轉速不足,請以機台上限運行並同步下修進給;孔越小越敏感,偏擺控制與供液穩定性要求越高。
金屬法磨棒/刀具
加工方式:起始建議先比電鑄更保守,再逐步提升效率:
- 轉速:同電鑄起始範圍
- 進給:先用電鑄的 70–90%
- pecking:建議更頻繁(尤其深孔或低導熱材料)
| 孔徑 | 建議轉速 n (rpm) | 建議轉速 n (rpm) | Peck(每段)建議 |
| Ø1.5 |
18,000–24,000 |
0.4–1.0 |
0.2–0.4 mm |
| Ø3.0 |
9,000–12,000 |
0.6–1.6 |
0.4–0.8 mm |
| Ø6.0 |
4,500–6,000 |
1.0–2.5 |
0.8–1.5 mm |
使用說明與注意事項
- 必須冷卻:使用水或水溶性研削液,避免工具過熱與工件熱裂/崩裂。
- 避免過度壓力:過壓可能導致磨粒剝落、崩邊、孔口破損或尺寸偏移。
- 深孔加工分段退刀:利於排粉與散熱,並顯著延長工具壽命。
- 對中與固定:確保工件與主軸同心,降低孔徑偏差、裂痕與破片風險。
- 遵守 Max RPM:務必依工具與主軸規格上限設定,並針對伸出量與夾持剛性進行驗證。