ガラス加工にはどのようなものがありますか？ 5分読んでわかるガラス加工！

ガラス加工は現代産業において不可欠の技術であり、建築、自動車、電化製品だけでなく、テクノロジーと光学製品も含め、あらゆる分野で重要な役割を果たしています。
科学技術の進歩に伴い、ガラス加工や製造も共に改良され、様々な分野に発展する可能性を持っています。本記事では、ガラスの加工方法、技術、応用 、各産業との繋がり、そして詳細について解説いたします！

ガラス加工とは何ですか？

ガラス加工とは、ガラスを一連の工程によって、特定の機能、形状、特性を持たせて、様々な用途やニーズに満足させます。ガラス加工には、切断、研削、研磨、穴あけ、熱処理、曲げ、コーティング、ボンディング、鏡面研磨などの加工方法があります。また、ガラス加工は、建築、装飾、家具、テクノロジー、医療、自動車、航空宇宙、光学など多くの分野に応用されています。技術の進歩に伴い、実用性と新しい可能性を広げ、ユニークな製品を生み出していきます。

一般的なガラス加工法

CNCポリゴン研削

CNC成形研削加工は、高精度なデジタル制御システムにより、切断、研削、穴あけ加工を行います。様々な切断経路をサポートし、円形切断、ライン切断、ポリゴン切断を行うことができます。CCDシステムで穴加工位置を特定でき、エッジ研磨および加工寸法補正を行いながら、研磨公差は±0.02mmに達し、高品質と高精度を実現させ、お客様のニーズを満たすガラスをカスタマイズできます。

物理強化加工

物理強化加工により、ガラスの耐衝撃性や強度を向上させ、ガラス製品の耐久性や安全性を高めることができます。 物理強化加工とは、加熱急冷によってガラス表面に圧縮応力層を形成させ、強度おとび耐摩耗性を向上させる加工方法です。 物理強化加工ガラスは、紫外線、赤外線、レーザーなどの有害光線や、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が求められる製品に多く使用されています。

化学強化加工

化学強化加工ガラスとは、ガラス表面にイオン効果ウムイオンを置換することにより表面に応力が発生し、表面強化、耐荷重性、耐衝撃性、耐圧性が通常のガラスの5倍以上になります。 化学強化ガラスは、主に防水性と防塵性を維持しながら極端な高温・低温の温度条件下で使用される機器装置、または検出や測定に用いられる機器装置に使用されています。

エッジ研磨

エッジ研磨はよく使われてるガラス加工方法の1つです。切断されたガラスの端面は凹凸で鋭利な刃物と同じで、安全面では、エッジ研磨し、滑らかに磨きます。エッジを滑らかに仕上げ以外に、厳しい品質を満たしながら、平仕上、半丸仕上、サンドブラストなどの加工も可能です。

切断

ガラスの切断加工は直線やカーブ切断だけでなく、正方形、円形、台形、三角形、扇形、ポリゴンなどの切断も可能です。 日常生活において、建物に使用されてるガラスの形状は正方形、長方形、または円形が多いです。通常、大型の切断機械でガラス加工を行いますが、タッチセンサー用基板ガラス、半導体基板、または太陽光発電用ガラスなど特別なニーズを満足する場合には、高精密な切断が必要となりますので、ダイヤモンドカッターを使用して加工を行います。違う種類のダイヤモンドカッターで切断の精度と品質を確保しながら、ガラスの厚み、仕様、形状などの要求に基づき加工を行います。 また、切断後、安全面を考慮して、ガラスのエッジを滑らかに研磨することが必要となります。

穴あけ

ガラスにおける穴あけ加工は、あらゆる種類の光学ガラス、建築用ガラス、家庭用ガラス、工業用ガラスなどに適用されています。一般的に、Φ1mm～Φ40mmが加工されていますが、特別なニーズに応じて、四角い形状や特殊な形状の穴を加工することも可能です。 穴開け加工をする際には、まず位置を決定し、そして専用装置とドリルを使用し、加工位置がズレないように、ドリルを高速回転させながら工作物に押し当てていきます。また、穴開けの後、穴のエッジを滑らかに研磨する必要があります。

研磨

ガラス研磨加工は、ガラスの表面をキレイにするだけでなく、汚れが付きにくくする効果もあります。例えば、自動車ガラスにコーティングをする前にガラスを研磨し、コーティングや塗料の密着性を高めます。また、コーティング効果が比較的長持ちします。光学ガラスには、観測目的や反射防止目的など特別な目的があるため、安定な光学特性が求められています。したがって、厳格な製造要件に適合させる必要があり、高精度が求められます。小さな欠陥でも性能に影響を与えますので、表面が滑らかで透明度の高いガラスが求められています。

ボンディング

ガラスボンディング加工は、2 枚以上のガラス板、またはガラス板とその他の材料を貼り合わせる工程です。一般的に複層ガラス、合わせガラス、光学ガラス同士の接合などに施されます。大きなガラス板には、専用接着装置でボンディングを行いますが、光学ガラスには光学接着剤が使用されます。光学接着剤はボンディングでなく、耐候性、耐食性、高透過率、グレアの軽減、微細な凹凸の補修など、たくさんのメリットを備えています。

コーティング

コーティング加工は、膜積層の厚み、また各層間の屈折率差を利用し、様々な性能効果を作り出しています。コーティング加工は、主に建築、自動車、電子、光学分野で使用されており、コーティングされた薄膜は、ガラス表面をキズから保護するだけでなく、色、反射、透過、散乱、遮熱にも影響や効果を与えます。コーティングの種類は、 反射防止コーティング、アンチグレアコーティング、指紋防止コーティング、金属コーティング、短波長パスフィルター、長波長パスフィルターなどあります。

〈続きを読む：光学コーティングの原理とは何ですか?〉
 

ガラス加工における実際の応用

建設業

建築業界におけるガラス加工は、窓、ドア、カーテンウォール、屋根に行われます。基本的には切断や研削加工が施されますが、装飾とする場合には、エッチングや着色などの加工で違う仕上げができます。建物の外装に使用されるガラスの多くは、薄膜コーティングされており、その薄膜は光や太陽熱エネルギーの伝達、そしてガラス表面の色と反射率にに影響を与え、建物内の快適性の向上や空調システムにおける換気効率の向上も役立ちます。最新の建築用ガラス技術であるLow-Eガラス（エコガラス）とは、表面に金属膜や金属化合物がコーティングされ、透明性を損なわず、耐衝撃性があり、中/遠赤外線を反射します。

自動車産業

車のフロントガラスは、ガラス加工の中で最も要求の厳しい項目と言えます。フロントガラスコーティングは、ガラス表面への損傷や腐食を防ぎ、強く、豪雨でも良好な視界を保ち、太陽光を反射し、耐衝撃性にも優れて温度に強いです。高温耐性があり、膜積層が多いほど保護力が高くなります。 また、車載パネル、車載カメラレンズ、車載ヘッドアップディスプレイなどの自動車付属品にも光学コーティング技術が使用されます。

日常品

家具、食器、装飾品、電気化製品の外観など、日常生活の中には、ガラスを使用した製品は数多くありますが。その製造工程では、ガラスの切断や研磨などの加工技術が多用されており、表面に加飾する場合には、サンドブラスト、模様入り、彫刻などの加工も行われることがあります。日常品ガラスにおける加工方法は、他の分野に比べて手順は単純です。

光学製品

光学製品の範囲は非常に幅広く、大衆消費電子製品のカメラレンズ、一眼カメラのレンズ、光ファイバー、コピー機、カメラ、顕微鏡、スキャナ、光学式マウスなどは全部光学製品です。日常生活の中には、多くの電子製品および非電子製品において、光学コーティングが施されています。光学コーティングにより、反射やグレアを軽減し、指紋汚れを防止し、視認性と透過率を向上させ、照明効果を高めることができます。 異なるコーティングの積層体は、光の透過特性を変えることができます。

圧電製品

圧電製品で用いられる素材には、主に人工水晶です。形状や寸法はカスタマイズ設計できます。圧力を加えると表面に電荷を発生し、 優れた強度、耐衝撃性、電気機械変換効果、そして特定の共振点を有します。そのため、振動トランスデューサー、センサー、制御システムなど、航空宇宙や携帯電話基地局基での使用に非常に適しています。

ビームスプリッター

プレート型ビームスプリッターは、表面がコーティングされた薄いガラス板で構成されています。材料は、石英、D263T、コーニング EXG、BF33、H-K9L などがあります。主な機能は、入射光を2つの光へ分けることです。プレート型ビームスプリッターは、片面にミラーコーティングが施され、もう一方の面に反射防止膜（ARコーティング）で透過率を向上させます。顕微鏡、画像処理システム、光ファイバーシステム、レーザー製造および検査機器などに広く使用されています。

結論

ガラスの適用分野は広いため、ガラス加工に対する需要は右肩上がりであり、様々な加工方法により、ガラスの機能、外観、光学特性を変えることができるため、各産業で使用されます。当社は、光学コーティングおよび光学ガラスにおいて、15年以上の経験を持つOEM/ODM会社で、光学ガラス製品、光学コーティングおよびその他の関連サービスを提供しています。お客様のニーズに応じて、仕様や加工を実現させていただきます。当社は、パソコン、スマホ、電化製品、自動車、航空宇宙産業など、幅広い分野でお客様のニーズに応じた製品を提供しています。ご要望などがございましたら、お気軽にお問い合わせください。