JPH0674808B2 - セラミックス製動圧軸受の溝加工方法 - Google Patents
セラミックス製動圧軸受の溝加工方法Info
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- JPH0674808B2 JPH0674808B2 JP2337845A JP33784590A JPH0674808B2 JP H0674808 B2 JPH0674808 B2 JP H0674808B2 JP 2337845 A JP2337845 A JP 2337845A JP 33784590 A JP33784590 A JP 33784590A JP H0674808 B2 JPH0674808 B2 JP H0674808B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミックス製動圧軸受の溝加工方法に関する
ものである。
ものである。
セラミックス製動圧軸受の加工方法の一つとして、Ｑス
イッチ付きNd:YAG（ネオジウム イットリウム アルミ
ニウム ガーネット）レーザ（以下、単に「YAGQスイッ
チパルスレーザ」と記す）装置を用いる方法がある。
イッチ付きNd:YAG（ネオジウム イットリウム アルミ
ニウム ガーネット）レーザ（以下、単に「YAGQスイッ
チパルスレーザ」と記す）装置を用いる方法がある。
YAGQスイッチパルスレーザは、ピーク出力が大きくとれ
るため、セラミック加工性に優れたレーザ装置である。
また、装置の安定性、信頼性、価格面等から多くの利点
を有するものである。
るため、セラミック加工性に優れたレーザ装置である。
また、装置の安定性、信頼性、価格面等から多くの利点
を有するものである。
上記のようにYAGQスイッチパルスレーザは、セラミック
加工に優れているにもかかわらず、実際は下記のような
欠点があり、セラミックス製動圧軸受の溝加工には利用
されなかった。
加工に優れているにもかかわらず、実際は下記のような
欠点があり、セラミックス製動圧軸受の溝加工には利用
されなかった。
（１）レーザ照射時間が経過するに従って当該加工対象
物に熱が蓄積し、これによりクラックの発生等による製
品の重大な欠陥を与える。
物に熱が蓄積し、これによりクラックの発生等による製
品の重大な欠陥を与える。
（２）溝外側面角部の堆積部の生成及び断面形状の非対
称性による性能への影響等の問題がある外、更にレーザ
装置及びレーザ光の特性から下記の問題がある。
称性による性能への影響等の問題がある外、更にレーザ
装置及びレーザ光の特性から下記の問題がある。
（３）精度良く均一に加工するためには、加工対象面で
のレーザ光の吸収率が一定で、且つ当該部での吸収率が
高く、レーザ光を効率よく吸収することが望まれるが、
これらの条件は被加工物であるセラミック材料の下記の
要因により左右される。
のレーザ光の吸収率が一定で、且つ当該部での吸収率が
高く、レーザ光を効率よく吸収することが望まれるが、
これらの条件は被加工物であるセラミック材料の下記の
要因により左右される。
（ａ）材質及び成分等による物性 （ｂ）材料の色 （ｃ）表面粗さ （ｄ）洗浄状態 （ｅ）上記（ａ）〜（ｄ）の均一性 （ｆ）大量生産においては、各個体試料の均一性も要求
される。
される。
（４）セラミックス基体に溝の形状及びパターンを正確
に描いて加工するためには、レーザ光照射位置の正確さ
が要求されるが、これは下記の要因により左右される。
に描いて加工するためには、レーザ光照射位置の正確さ
が要求されるが、これは下記の要因により左右される。
（４−１）レーザ発振器のポインティングスタビリティ
ー（レーザスポットが当った位置の安定性）の問題で、
実際には限界がある。その原因として、 （ａ）冷却水の温度の変動 （ｂ）投入電力の変動及び励起ランプ光の変動 （ｃ）レーザ発振器の据付部の振動 （ｅ）伝送部及びその雰囲気 等がある。
ー（レーザスポットが当った位置の安定性）の問題で、
実際には限界がある。その原因として、 （ａ）冷却水の温度の変動 （ｂ）投入電力の変動及び励起ランプ光の変動 （ｃ）レーザ発振器の据付部の振動 （ｅ）伝送部及びその雰囲気 等がある。
（４−２）走査又は加工テーブルの問題がある。
（ａ）位置決め精度 （ｂ）移動速度の制御及び等速性 （ｃ）複雑な形状への対応 等である。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記
（３），（４）の問題の解決ができるセラミックス製動
圧軸受の溝加工方法を提供することを目的とする。
（３），（４）の問題の解決ができるセラミックス製動
圧軸受の溝加工方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明は、焼結後のセラミック
ス製軸受基体の摺動面となる部分に表面仕上げを施し、
該摺動面にYAGレーザ光を選択的に且つ効率よく吸収す
る有機材料を所望の加工溝の形状パターンに均一に付着
し、該有機材料を付着してなる加工溝の形状パターンに
YAGQスイッチパルスレーザ光を照射することにより、セ
ラミックス製軸受基体の摺動面に該形状パターン通りの
溝を形成し、しかる後加工時の生成物の除去と同時に前
記付着した有機材料の残留部分を除去することを特徴と
する。
ス製軸受基体の摺動面となる部分に表面仕上げを施し、
該摺動面にYAGレーザ光を選択的に且つ効率よく吸収す
る有機材料を所望の加工溝の形状パターンに均一に付着
し、該有機材料を付着してなる加工溝の形状パターンに
YAGQスイッチパルスレーザ光を照射することにより、セ
ラミックス製軸受基体の摺動面に該形状パターン通りの
溝を形成し、しかる後加工時の生成物の除去と同時に前
記付着した有機材料の残留部分を除去することを特徴と
する。
本発明はセラミックス製軸受基体の摺動面にYAGレーザ
光を選択的に且つ効率よく吸収する有機材料を所望の加
工溝の形状パターンに均一に付着し、該有機材料を付着
してなる加工溝の形状パターンにYAGQスイッチパルスレ
ーザ光を照射するので、軸受基体にYAGレーザ光の吸収
率の低いセラミック材料を用いた場合や加工面が鏡面仕
上げにより反射率が高い場合及び透過率が高い場合で
も、有機材料が極めて効率良くレーザ光を吸収し、スム
ーズに溝加工ができる。
光を選択的に且つ効率よく吸収する有機材料を所望の加
工溝の形状パターンに均一に付着し、該有機材料を付着
してなる加工溝の形状パターンにYAGQスイッチパルスレ
ーザ光を照射するので、軸受基体にYAGレーザ光の吸収
率の低いセラミック材料を用いた場合や加工面が鏡面仕
上げにより反射率が高い場合及び透過率が高い場合で
も、有機材料が極めて効率良くレーザ光を吸収し、スム
ーズに溝加工ができる。
また、レーザ光が被加工予定部分から多少ずれて照射さ
れても有機材料が選択的にレーザ光を吸収するので、溝
形状に影響を与えることなく、その結果位置決め精度を
軽減できる。
れても有機材料が選択的にレーザ光を吸収するので、溝
形状に影響を与えることなく、その結果位置決め精度を
軽減できる。
また、レーザ照射後に残留した有機材料を除去する際、
洗浄工程を兼ねるので工程を減らすことができる。
洗浄工程を兼ねるので工程を減らすことができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図（ａ），（ｂ）はセラミックス製動圧軸受の溝加
工方法を説明するための図である。焼結後のセラミック
ス製軸受基体１の摺動面となる部分に表面仕上げを施
し、該摺動面に同図（ａ）の斜線を付した部分2aのよう
に、YAGレーザ光を効率よく吸収する黒色の有機材料を
同図（ｂ）に示す加工溝２の形状パターンに均一に付着
する。この有機材料を付着したセラミックス製軸受基体
１をYAGレーザ加工装置に取り付け、有機材料を付着し
た部分2aにYAGQスイッチパルスレーザ光を照射する。レ
ーザ光の走査はXYテーブルを用い、溝２の形状、即ち有
機材料を付着した部分2aに沿ってYAGQスイッチパルスレ
ーザ光が照射されるように、テーブルを移動し、レーザ
光を照射する。このようにレーザ光の照射を繰り返すこ
とにより、セラミックス製軸受基体１の前記有機材料の
付着部分2aが除去され溝２が形成される。本実施例で
は、セラミック材として、Al2O3を用いYAGQスイッチパ
ルスレーザ光の繰り返し数を0.32kHzとし、XYテーブル
の移動速度を5m/secとして、セラミックス製軸受基体１
の表面に溝深さ10μｍ程度の動圧発生用の溝２を形成し
た。
工方法を説明するための図である。焼結後のセラミック
ス製軸受基体１の摺動面となる部分に表面仕上げを施
し、該摺動面に同図（ａ）の斜線を付した部分2aのよう
に、YAGレーザ光を効率よく吸収する黒色の有機材料を
同図（ｂ）に示す加工溝２の形状パターンに均一に付着
する。この有機材料を付着したセラミックス製軸受基体
１をYAGレーザ加工装置に取り付け、有機材料を付着し
た部分2aにYAGQスイッチパルスレーザ光を照射する。レ
ーザ光の走査はXYテーブルを用い、溝２の形状、即ち有
機材料を付着した部分2aに沿ってYAGQスイッチパルスレ
ーザ光が照射されるように、テーブルを移動し、レーザ
光を照射する。このようにレーザ光の照射を繰り返すこ
とにより、セラミックス製軸受基体１の前記有機材料の
付着部分2aが除去され溝２が形成される。本実施例で
は、セラミック材として、Al2O3を用いYAGQスイッチパ
ルスレーザ光の繰り返し数を0.32kHzとし、XYテーブル
の移動速度を5m/secとして、セラミックス製軸受基体１
の表面に溝深さ10μｍ程度の動圧発生用の溝２を形成し
た。
次に、溝加工が施されたセラミックス製軸受基体１を1,
1−トリクロロエタン中に入れ、超音波洗浄を行ない、
セラミックス製軸受基体１の被加工部分に残留した有機
塗料を溶解すると共に、レーザ照射により、生成した酸
化物を除去及び洗浄し、第１図（ｂ）に示すようにセラ
ミックス製軸受基体１に溝２が形成される。
1−トリクロロエタン中に入れ、超音波洗浄を行ない、
セラミックス製軸受基体１の被加工部分に残留した有機
塗料を溶解すると共に、レーザ照射により、生成した酸
化物を除去及び洗浄し、第１図（ｂ）に示すようにセラ
ミックス製軸受基体１に溝２が形成される。
上記のようにセラミックス製軸受基体１の表面に動圧発
生用溝２の形状のレーザ光を効率良く吸収できる有機材
料を付着させることにより、YAGQスイッチパルスレーザ
光を照射した場合、有機材料部分にはレーザ光が効率良
く吸収されるのに対して、セラミック表面が露出してい
る部分はレーザ光が反射及び透過されるためレーザ光の
吸収が悪くなる。従って、レーザ光が有機材料を多少は
み出て照射されても、有機材料の形状通りに溝加工がで
き、有機材料の溝形状を精度よく形成することにより、
高精度の動圧発生用の溝２を形成できる。上記において
部分2aに付着する有機材料は、YAGレーザ光を選択的且
つ効率良く吸収できる材料であればどのようなものでも
よく、例えば、黒色顔料を添加したアクリル樹脂塗料、
顔料を添加したビニル樹脂塗料、顔料を添加したアルキ
ド樹脂塗料などペンキのようなものが適している。ま
た、液状或いはシート状のいずれでもよい。また、有機
材料の付着の方法は、描写、貼付等があるが、いずれの
方法を採用するかは、材料の性状により変化させればよ
い。
生用溝２の形状のレーザ光を効率良く吸収できる有機材
料を付着させることにより、YAGQスイッチパルスレーザ
光を照射した場合、有機材料部分にはレーザ光が効率良
く吸収されるのに対して、セラミック表面が露出してい
る部分はレーザ光が反射及び透過されるためレーザ光の
吸収が悪くなる。従って、レーザ光が有機材料を多少は
み出て照射されても、有機材料の形状通りに溝加工がで
き、有機材料の溝形状を精度よく形成することにより、
高精度の動圧発生用の溝２を形成できる。上記において
部分2aに付着する有機材料は、YAGレーザ光を選択的且
つ効率良く吸収できる材料であればどのようなものでも
よく、例えば、黒色顔料を添加したアクリル樹脂塗料、
顔料を添加したビニル樹脂塗料、顔料を添加したアルキ
ド樹脂塗料などペンキのようなものが適している。ま
た、液状或いはシート状のいずれでもよい。また、有機
材料の付着の方法は、描写、貼付等があるが、いずれの
方法を採用するかは、材料の性状により変化させればよ
い。
なお、上記実施例にいては、YAGレーザ光の走査にXYテ
ーブルを移動させる方法を用いたが、これに替えてガル
バノ鏡によりレーザビームを伝送，走査するガルバメー
タ型オプティカルスキャナ方式、又はレーザビームを導
く光ファイバ先端を走査する光ファイバ方式のいずれで
もよい。また、本発明の溝加工方法はセラミックス製動
圧軸受の溝加工一般に適用でき、セラミックス製軸受基
体及び溝形状を問わず適用できる。
ーブルを移動させる方法を用いたが、これに替えてガル
バノ鏡によりレーザビームを伝送，走査するガルバメー
タ型オプティカルスキャナ方式、又はレーザビームを導
く光ファイバ先端を走査する光ファイバ方式のいずれで
もよい。また、本発明の溝加工方法はセラミックス製動
圧軸受の溝加工一般に適用でき、セラミックス製軸受基
体及び溝形状を問わず適用できる。
また、上記のような加工方法においては、一度加工条件
を設定すれば、同一寸法で精度の高いセラミックス製動
圧軸受の溝加工ができ、更に、加工工程の自動化を簡単
に行なうことができ、加工費等各種費用を大幅に低減で
きる。
を設定すれば、同一寸法で精度の高いセラミックス製動
圧軸受の溝加工ができ、更に、加工工程の自動化を簡単
に行なうことができ、加工費等各種費用を大幅に低減で
きる。
以上説明したように本発明は、セラミックス製軸受基体
の摺動面にYAGレーザ光を選択的に且つ効率よく吸収す
る有機材料を所望の加工溝の形状パターンに均一に付着
させ、この付着部分にYAGQスイッチパルスレーザ光を照
射するので以下のような優れた効果が得られる。
の摺動面にYAGレーザ光を選択的に且つ効率よく吸収す
る有機材料を所望の加工溝の形状パターンに均一に付着
させ、この付着部分にYAGQスイッチパルスレーザ光を照
射するので以下のような優れた効果が得られる。
（１）軸受基体にYAGレーザ光の吸収率の低いセラミッ
クス材料を用いた場合や加工面が鏡面仕上げにより反射
率が高い場合及び透過率が高い場合でも、有機材料が極
めて効率良くレーザ光を吸収するのでスムーズに溝加工
ができる。即ち、あらゆるセラミックス材料並びにその
加工面状態に左右されることなく、溝加工が行なえる。
クス材料を用いた場合や加工面が鏡面仕上げにより反射
率が高い場合及び透過率が高い場合でも、有機材料が極
めて効率良くレーザ光を吸収するのでスムーズに溝加工
ができる。即ち、あらゆるセラミックス材料並びにその
加工面状態に左右されることなく、溝加工が行なえる。
（２）レーザ光が被加工予定部分から多少ずれて照射さ
れても有機材料が選択的にレーザ光を吸収するので、溝
形状に影響を与えることなく、その結果位置決め精度を
軽減できる。
れても有機材料が選択的にレーザ光を吸収するので、溝
形状に影響を与えることなく、その結果位置決め精度を
軽減できる。
（３）レーザ照射後に残留した有機材料を除去する際、
洗浄工程を兼ねるので工程を減らすことができる。
洗浄工程を兼ねるので工程を減らすことができる。
（４）使用実績が多く安定したYAGQスイッチパルスレー
ザ光を使用するので、安定で信頼の高い加工ができる。
ザ光を使用するので、安定で信頼の高い加工ができる。
第１図（ａ），（ｂ）はセラミックス製動圧軸受の溝加
工方法を説明するための図である。 図中、１……セラミックス製軸受基体、２……溝。
工方法を説明するための図である。 図中、１……セラミックス製軸受基体、２……溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利光 学 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 佐藤 良雄 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 平１−247566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−1886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−35682（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】焼結後のセラミックス製軸受基体の摺動面
となる部分に表面仕上げを施し、該摺動面にYAGレーザ
光を選択的に且つ効率よく吸収する有機材料を所望の加
工溝の形状パターンに均一に付着し、該有機材料を付着
してなる加工溝の形状パターンにYAGQスイッチパルスレ
ーザ光を照射することにより、前記セラミックス製軸受
基体の摺動面に該形状パターン通りの溝を形成し、しか
る後加工時の生成物の除去と同時に前記付着した有機材
料の残留部分を除去することを特徴とするセラミック製
動圧軸受の溝加工方法。 - 【請求項２】前記有機材料の付着は描写又は転写或いは
貼付のいずれかにより付着することを特徴とする請求項
（１）記載のセラミックス製動圧軸受の溝加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337845A JPH0674808B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | セラミックス製動圧軸受の溝加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337845A JPH0674808B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | セラミックス製動圧軸受の溝加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203618A JPH04203618A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH0674808B2 true JPH0674808B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=18312516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2337845A Expired - Lifetime JPH0674808B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | セラミックス製動圧軸受の溝加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674808B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170298990A1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-19 | Caterpillar Inc. | Self-lubricating roller bearing and methods of making and using self-lubricating roller bearing |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5965043A (en) * | 1996-11-08 | 1999-10-12 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Method for using ultrasonic treatment in combination with UV-lasers to enable plating of high aspect ratio micro-vias |
| DE102009054096A1 (de) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Dentaurum Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines kieferorthopädischen Elements |
| EP2714621B8 (fr) * | 2011-06-01 | 2019-03-06 | Optec S.A. | Procédé de fabrication de pièces céramiques à partir d'un mélange céramique de particules |
| JP7611736B2 (ja) * | 2021-03-09 | 2025-01-10 | 株式会社ディスコ | レーザ加工方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735682A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-26 | Nippon Seiko Kk | Formation of groove for generating dynamic pressure |
| JPS621886A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受シヤフト |
| JPS63238992A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nippon Seiko Kk | 動圧発生用溝の形成方法 |
| JPH01247566A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 流体軸受の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2337845A patent/JPH0674808B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170298990A1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-19 | Caterpillar Inc. | Self-lubricating roller bearing and methods of making and using self-lubricating roller bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203618A (ja) | 1992-07-24 |
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