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複合・新機能材料

長寿命:ハイテン材プレス金型の表面処理~高張力鋼板プレス用金型の寿命向上を目指した複合表面処理技術の確立~

福岡県

エジソン熱処理株式会社

2020年3月24日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 低温窒化処理との複合技術による高張力鋼板用金型の長寿命化技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 自動車
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)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード プレス金型、表面処理、ダイカスト金型
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19年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車部品は高強度化が指向され、それに伴い量産プレス金型表面への負荷が大きく、耐久性が問題となる。現状、長寿命化のためTICなどの皮膜処理が適用されているが、局所荷重による皮膜剥離が発生し、十分な効果が得られていない。本提案では、皮膜剥離が問題とならない新技術を開発し長寿命化を図る。具体的には、ハイブリッドショットと低温窒化処理による潤滑性および硬さを兼備した新しい表面改質技術の開発である

開発した技術のポイント

高張力鋼板プレス成形の難しさを克服する
・九州大学が有する「ハイブリッドショット処理技術」と、エジソン熱処理株式会社が有する「低温窒化処理技術」を用い、高張力鋼板プレス成形における問題を解決する
・金型の長寿命化、皮膜剥離の解消、熱歪みの低減、熱処理価格1/2を実現
【高張力鋼板用プレス金型の表面処理技術に要求される機能】
・表面硬度の確保・耐摩耗性(低摩擦・靱性・表面テクスチャー制御)
・剥離のない表面処理・熱歪みの低減・低コスト→
‐金型寿命:2倍
‐金型メンテナンス頻度:1/4
‐金型の表面処理コスト:約40%減
(新技術)
【特徴】
・硬度の確保
・耐摩耗性
・皮膜剥離が無い
・熱歪み低減
・低コスト

具体的な成果

ハイブリッドショット処理技術と低温窒化処理技術を確立
・FFT解析によるスペクトル振幅比を用いた評価指標を見出すことに成功
・低温窒化炉の開発により、従来の冷却方法に対して4倍のスピードで冷却が行われることが可能になった
・処理時間短縮による大幅コストダウンに成功
・最適表面処理条件を確立し、熱ひずみ量従来比50%低減
・砂や切削くず等の異物混入を想定した実験において、複合表面処理の優位性を明らかにした

知財出願や広報活動等の状況

・新聞掲載:「日刊工業新聞2010年5月28日」
・特許出願:「金型並びに金型の製造方法」
(特願2008-122689)

研究開発成果の利用シーン

高張力鋼板用プレス成形の各種金型に利用され、金型の長寿命化、金型メンテナンス頻度および、処理コストの低減をもたらす

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

リピート製品の継続処理及び展示会によるPR活動を実施

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

コーティングまで必要としないが、焼き入れよりも耐摩耗性を向上させてい金型部品や機械部品に対し、有効と思われます。表面処理が短納期で行えるため、生産調整が容易に行える。

今後の実用化・事業化の見通し

「エジソンハード・ハイブリッドショット処理」の拡販強化
・5年後には5,000万円程度の売上を見込んでいる
ダイカスト金型や鍛造金型への応用展開
・湯流れの改善による溶損対策が求められているダイカスト金型への応用展開が考えられる。この金型は、離型潤滑剤を使用し摺動性も必要であるため、複合表面処理技術が有効

実用化・事業化にあたっての課題

顧客の拡大、従来使用用途以外でのテスト処理(ダイカスト金型)での実績を上げる

事業化に向けた提携や連携の希望

販路の開拓を行う上で、テスト処理を行わせて頂きたい。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 エジソン熱処理株式会社
事業管理機関 公益財団法人飯塚研究開発機構
研究等実施機関 国立大学法人九州大学 古君研究室

サポイン事業者 企業情報

企業名 エジソン熱処理株式会社(法人番号:7130001034093)
事業内容 金属熱処理加工真空焼入(ガス冷・油冷)、EH-process(エジソンハード処理)、真空ろう付け、真空固溶化熱処理、時効処理、サブゼロ処理、CVD・PVD処理、その他表面処理
社員数 23 名
生産拠点 福岡工場
本社所在地 〒820-0701 福岡県飯塚市長尾233
ホームページ http://www.edison-ht.co.jp
連絡先窓口 福岡工場 営業:池尻賢治
メールアドレス info@edison-ht.co.jp
電話番号 0948-72-4121