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セラミック部品で実際に指定できる公差と仕上げ

2026年6月22日

セラミックの公差は金属の公差より劣るわけではありません。分布の仕方が違うのです。研削したセラミック面は、焼入れ鋼でも立派と言える数値を保持できます。一方、誰も研削していない面は10倍から100倍緩く、図面の誤りはそこで起こります。

数値

形状	焼成したまま	研削のまま	ラップまたは研磨
長さ寸法	寸法の約±1%	±0.005 から ±0.013 mm	±0.002 mm も可能
平面度	0.1 mm 以上	0.01 から 0.02 mm	0.005 mm 以下
平行度	管理されない	0.005 から 0.02 mm	0.005 mm 未満
表面粗さ Ra	0.8 µm 以上	0.2 から 0.4 µm	0.05 から 0.1 µm、要望に応じてそれ以下
直角度	管理されない	0.01 から 0.02 mm	治具を使えばさらに厳しく
真円度	管理されない	0.005 mm が一般的	0.002 mm 未満

これらは、力のある加工会社が一般的な大きさの部品で通常の量産時に保持できる値として読んでください。非常に大きな部品では緩くなり、非常に小さな部品では厳しくなり、加工会社ごとに得意な範囲があります。

焼成したままの面がこれほど緩い理由

プレスして焼結した部品は炉の中で15から25%収縮し、その収縮が完全に均一になることはありません。加工会社は自社のロットから収縮率を測定し、それに合わせてグリーン体の寸法を補正しますが、粉末ロット、成形密度、部品形状、炉内の位置がいずれも結果をわずかに動かします。

そのため焼成したままの公差は絶対値ではなく割合で示されます。また、金属図面の ±0.05 mm の普通公差の注記をそのまま引き継いではいけない理由もここにあります。焼結収縮の解説をご覧ください。

コストは直線的には増えない

ある面を焼成したままから研削に変えるのは大きな一歩です。同じ研削面を ±0.013 mm から ±0.005 mm にするのは、それより小さな一歩です。±0.005 mm から ±0.002 mm にするのは、再び大きな一歩になります。通常の研削の範囲を出て、ラッピング、温度管理、時間のかかる検査の領域に入るからです。

予算を立てるためのおおまかな目安です。

1. そもそも研削が必要な面はどれか。1面ごとに段取りと時間が増えます。
2. そのうち ±0.013 mm より厳しくする必要がある面はどれか。1面ごとに研削パスと検査が増えます。
3. そのうち仕上げの指示が必要な面はどれか。1面ごとに別工程が増えます。

この3つの問いに正直に答えれば、ほとんどの図面は機能を失うことなく、厳しい指示の半分を削れます。

表面仕上げは装飾ではなく機能

セラミック部品に Ra を指定する価値があるのは、次の場合です。

• その面が静的または動的にシールする
• その面が何かと摺動する
• 部品を接着、ろう付け、またはオプティカルコンタクトする
• 部品がプラズマにさらされ、パーティクルが問題になる
• 部品に高い応力がかかり、加工変質層を最小限にしなければならない

それ以外の場合は研削のままで十分で、仕上げの注記はコストを増やすだけです。また、Ra だけではセラミック表面をうまく表せないことにも注意してください。機能がそれに依存する場合は、負荷長さ率や最大山高さの要求を加えることを検討してください。

図面への書き方

加工ルートを正直に反映した一般注記を使います。

「特に指示のない限り、焼成したままの面は±1%。研削形状は ±0.013 mm。A面とB面は平面度 0.005 mm 以内、Ra 0.1 µm 以下にラップ仕上げ。全エッジ 0.2 x 45度の面取り。」

この1つの注記で加工会社に必要な情報がすべて伝わり、コストを機能のある箇所に集中させ、やり取りの大半をなくせます。図面のその他の詳細については、12の設計ルールと鋭い角とエッジの欠けをご覧ください。

図面を送ると、研削加工者が読むように公差を読んだうえで、最大3社の加工会社とマッチングします。24営業時間以内にご返信します。

よくある質問

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