【技術コラム】工業用ダイヤモンド・PCD・CBNの切断方法とは？【ウォータービームマシン｜WATERBEAM MACHINE】

・ ダイヤモンド ： 地球上で最も硬い。熱伝導に優れているが、脆くて割れやすく、非導電性である。

・ PCD（多結晶ダイヤモンド） ： 焼結体で高い耐摩耗性を持ち、構造が複雑である。

・ CBN（立方晶窒化ホウ素） ： ダイヤモンドに次ぐ硬度。耐熱性・化学安定性に優れ、導電性もある。

・ 極めて高硬度 ： 一般工具では歯が立たず、加工できない。

・ 脆性破壊が起きやすい ： 衝撃や応力により割れ（クラック）や欠け（チッピング）が発生する。

・ 熱影響に敏感 ： 加工時の発熱により酸化や構造変化、割れの恐れがある。

・ 導電性の違い ： ダイヤモンドは非導電性のため放電加工不可。 PCDやCBNは導電性がある場合のみ適用可能。

ダイヤモンド・PCD・CBNは一般的な工具は使用できず、脆性破壊を起こしやすいこと、そして熱や導電性の制約から加工法が限定される点が、加工を難しくする主な理由です。

加工にはダイヤモンド砥石やフェムト秒レーザー、超音波加工など特殊な方法が必要であり、それぞれにおいて加工条（砥石の種類、回転数、送り速度、冷却方法など）の最適化が非常に重要となります。

以下に、それぞれの加工法の特長や適性を比較した表を掲載します。

加工方法の比較

※当社調べ

ダイヤモンドのような熱に弱い脆性材料に対しても、ウォータービーム加工は熱影響が極めて小さいため、欠けやクラックが発生しにくいです。

また、PCD（多結晶ダイヤモンド）やCBN（立方晶窒化ホウ素）などの複合超硬材料では、加工中に高圧水がワークを常時冷却・洗浄する役割を果たすため、切断後にバリが残りにくく、仕上げ工程の負担も軽減されます。

こうした特長により、高精度かつ高品位なエッジ仕上げが求められる用途にも最適です。

材料を切り出す際に、切断幅（スリット幅）や破損分がロスになります。

当社のウォータービームマシンでは、極細のウォータービームによって非常に小さな切断幅での加工が可能です。

通常のレーザー加工に比べて切り代のロスが圧倒的に少なく、特にダイヤモンド・PCDのような高価な材料を扱う現場では、材料の歩留まり改善に大きく貢献します。

また、直進性に優れたウォータービームの特性により、細く深い加工でも高い安定性を実現します。

スリット形状や狭幅溝のような微細加工や高アスペクト比の加工も対応可能です。

当社のウォータービームマシン（WbM）はウォータージェット加工のパイオニアである自社製の高性能ポンプを採用しています。

海外製ポンプと比較してもメンテナンスコストを大幅に抑えることが可能です。

また、導入前の加工テストから導入後の調整、万が一のトラブル対応まで迅速かつ柔軟に対応できるアフターサポート体制を構築しており、お客様の運用フェーズに寄り添った対応が可能です。

以下はウォータービームマシンで加工した事例です。