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複合・新機能材料

新しい複合熱処理技術による超硬合金のバインダ金属ナノ化・圧接加工による長寿命刃物の開発

大阪府

株式会社AMC

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 木工用刃物の高性能・長寿命化に資する金属組織ナノ化技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 医療・健康・介護、航空・宇宙、自動車、産業機械、電池、工作機械
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)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化、デザイン性・意匠性の向上
キーワード 切断加工、スーパー繊維、フィルム加工、超硬合金圧接、バインダ組織ナノ化超硬
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成20年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

高価かつ希少な合金元素の大量使用に依存しない工具鋼の高強度化手法を検討し、刃物業界に待望される高性能・長寿命刃物を低コストで作製する技術を開発する。具体的には、刃先に超硬合金粉末を用いて溶射欠陥をなくし、金属バインダをナノ組織に改質すると同時に基材鋼にろう付けの2倍の強度で接合する技術を確立する

開発した技術のポイント

溶射超硬合金の鋼やステンレス鋼への圧接と組織ナノ化技術
(新技術)
・溶射超硬合金を0.7mm以下の厚さで鉄系基材にろう付けの2倍の強度で圧接する技術
・微細化:溶射超硬合金のバインダ金属結晶粒径を200nm以下に微細化する
・溶射超硬の欠陥(空隙)を大幅に減少させる
・硬さ:溶射超硬に比べ50%アップ、焼結超硬に比べ20%アップ

 (新技術の特徴)
・ナノサイズ化したバインダ金属が炭化物を支え、高靭性
・超微粒炭化物無しで刃物の刃先の鋭利な研磨が可能(欠け発生を低減)
・超硬と鋼の複合素材製造が可能となり超硬の軽量化・高強度化が可能

具体的な成果

・溶射超硬合金に急熱・急加圧(Rapid Heat Pressure)処理を施すことによりバインダ金属の結晶粒を200nm以下に微細化する
・鋼に超硬合金を圧接することでろう付け強度の2倍の接合強度が得られる
・手道具のカッター刃に応用して寿命を大幅に伸ばすことに成功

超硬溶射への摩擦撹拌の効果
WC圧接形状
知財出願や広報活動等の状況

特許: 特許第5371102号  特許名称: 超硬合金の改質方法および該方法によって改質された超硬合金

研究開発成果の利用シーン

フィルものスリット加工用刃物、スーパー繊維・炭素繊維切断用ハサミ、紙加工用刃物への用途拡大

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化に成功し、H29年事業化

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理、素材・部品製造、共同研究・共同開発、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・新製法の実現:溶射超硬を鋼に直接圧接し、組織ナノ化した平板状の複合材料を提供
・開発材料によってカッター刃や糸切はさみの製造を行い、サンプル出荷を開始
・耐久性向上:開発刃物は、切削条件によっては市販カッター刃の40倍以上の寿命が得られる

今後の実用化・事業化の見通し

ユーザーのフィードバックを得ながら、技術改良と用途開発に取り組む
・海外市場を視野に商品開発を進める
・円柱外径面への溶射超硬合金の組織改質技術確立に取り組む

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社AMC
事業管理機関 地方独立行政法人大阪産業技術研究所
研究等実施機関 第一鋼業株式会社
株式会社太平製作所
地方独立行政法人大阪産業技術研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社AMC
事業内容 工業用刃物・機械部品の製造開発・輸入
社員数 3 名
生産拠点 水口工場(滋賀県)
本社所在地 〒550-0013 大阪府大阪市西区新町2丁目3番17号 DOビル新町Ⅱ401号
ホームページ http://amcodms.com
連絡先窓口 代表取締役 水野雅
メールアドレス amc@ace.ocn.ne.jp
電話番号 050-3301-8105