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精密加工

新発想モリブデンが金型をかえる

富山県

株式会社北熱

2020年3月27日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 製品の複雑形状化・高精度化・微細化及びハイサイクル生産に対応する金型及び成形技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、産業機械
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)
キーワード 鍛造技術、耐凝着性、PVD、スパッタ法
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成18年度~平成20年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車用部品の複雑形状化や情報家電部品の精密化、微細化への対応とともに、低コストで環境に配慮した金型の製造及びその利用による成形技術の確立に向けて、スパッタ技術によるナノ機能材料の混合膜生成を基本とした表面処理技術の開発を行う。また、これを適用した幅広薄肉用マグネシウムダイキャスト金型及び超精密鍛造用金型の開発を行う。さらに、サーボプレス加工支援によるハイサイクル鍛造生産技術の開発を行う

開発した技術のポイント

スパッタ法により潤滑性に優れるモリブデンを硬質膜に組み込むことで硬さ・密着性・摩擦摩耗特性に優れる硬質膜MX(TiMoN系)の開発に成功した。開発膜MX(TiMoN系)を用いて深穴成形(ブレーキシリンダ、パンチ径18mm)の試作評価を行ったところ、95,000ショットと従来比4倍の寿命向上効果を確認した。また、径が5~30mmの深穴成形パンチでも同様の評価を行い、いずれの径でも従来比3~4倍の寿命向上効果があることが確認できた。さらに、被加工材においても炭素鋼からクロム鋼まで幅広く適用できることを確認した。この混合硬質膜については、金型表面用保護膜として特許を出願した。(出願番号2008-139452)またスパッタ法による硬質膜TX(TiN系)もダイキャスト成形時の湯流れ性改善効果が確認され、製品平均肉厚0.5mmの薄肉化に成功した。
(新技術)
<開発目標>
・離型性に優れたナノ機能材混合硬質膜を付与した金型の開発
・サーボプレス加工支援によるハイサイクル生産技術の開発
・幅広薄肉用ダイキャスト金型の開発

具体的な成果

開発した金型表面処理技術は以下の特徴を有する
・硬さ;30~40GPa(耐摩耗性)
・剥離臨界荷重;>80N(密着性)
・摩擦摩耗試験;摩耗痕が少ない(耐焼付き性)

知財出願や広報活動等の状況

特許出願数:2件

研究開発成果の利用シーン

スパッタ法によるコーティング技術により、成膜後の金型表面の平滑性を維持することが可能になり、深穴成形パンチに被覆することで長寿命化に活用できる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

モリブデン組成にもつスムースMXとして事業化に成功し主に冷間鍛造用向けに取引が継続している。そのほか、派生技術としてスムースTXやスムースCXを事業化した。特にスムースCxは射出成形型に利用され、離型性に優れることから販売は拡大傾向にある。

提携可能な製品・サービス内容

試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

スパッタ法による様々な組成と構造を有するテーラーメードの硬質膜成膜技術のノウハウを獲得した。合わせて金型の表面解析技術も獲得し、鍛造、射出成形、粉末成形などに、試作評価から実生産まで技術サービスできる体制を整えた。

今後の実用化・事業化の見通し

スムーMXとスムースTXは2009年8月に事業化し、主に冷間鍛造金型や粉末冶金金型に用いられる。スムースCXは耐摩耗性と離型性に優れることから繊維強化プラスチックの成形に用いられ、その用途は自動車分野や航空機分野に拡大しているている。(株式会社北熱)
アルミ製ブレーキシリンダー(L/D≧3.5)の深穴成形は2017年度に事業化し、今は量産体制に入っている。複雑形状成形用金型による《ピストン、ダンパ》の切削レス成形は仕様変更で事業化には至らなかった。(株式会社ギフ加藤製作所)
プロジェクター用液晶フレームの薄肉ダイキャスト成形については、客先の製造中止によりに伴い事業化には至らなかった。(三晶技研株式会社)

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社北熱 コーティング工場
事業管理機関 公益財団法人富山県新世紀産業機構
研究等実施機関 株式会社ギフ加藤製作所
三晶技研株式会社
国立大学法人富山大学
国立大学法人名古屋工業大学
富山県産業技術研究開発センター
アドバイザー アイシン精機株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社北熱(法人番号:4230001002852 )
事業内容 真空熱処理、窒化処理、コーティング、表面分析
社員数 45 名
本社所在地 〒930-0106 富山県富山市高木西115
ホームページ http://www.hokunetsu.com/
連絡先窓口 嶋村公二
メールアドレス k-shimamura@hokunetsu.com
電話番号 076-471-6001