研究開発された技術紹介

防錆性、耐腐食性、耐熱性等の面から川下産業界での潜在需要が多いステンレス製品は、生産技術又製造コストの課題に対し新たな技術開発が遅れている。本計画は、弊社が高炭素クロム軸受鋼の生産技術として確立した「冷間鍛造・冷間ローリング」技術をステンレス軸受け鋼の加工へ応用、その加工に適した材料、金型・工具、熱処理等の課題を解決し、コスト削減とフレキシブルな供給体制を確立する

・ステンレス軸受の製造コスト低減に向け、下記の達成を目指す
‐必要となる材料単重を30～40%削減し、材料歩留まりを向上させる
‐材料の割れ発生据え込み率を現行の64%から70%へ改善
‐金型・工具寿命をSUJ2比90%以上へ改善
‐加工方法を変更し、加工トータル時間を現行の38.8秒から15.9秒へ、1/2以下に短縮
・冷間鍛造/CR加工の導入
‐ステンレス軸受鋼の成分組成研究
‐金型、工具・材料の研究
‐焼きなまし温度の研究
(新技術)
＜新たなステンレス軸受製造工程＞
・「冷間鍛造」→「焼きなまし」→「CR」→「平面研削」→「外面研削」→「切削」
(特徴)
・加工時間の短縮(1/2いかに短縮)
・材料の歩留まりの改善(必要となる材料単重を30～40%削減)
・金型・工具寿命の改善
・トータル製造コストダウンに寄与

・ステンレス軸受鋼の最適な成分組成条件を決定
‐材料となるステンレス軸受鋼のSiとmnの含有量を規格内(1.00%以下)で調整し、最適条件となる成分組成mn:0.25%、Si:0.20%を導出
・金型の材質・コーティング選定、焼きなまし温度の最適化
‐冷間鍛造における金型を材質:REA35、コーティング:TiCNにし、金型の摩耗や塑性変形・破壊につながる変形抵抗の低減を確認
‐次工程の焼きなましの最適温度を550[℃]にし、製造工程にかかる総コストを低減
・最適なCR加工条件により、総コストの削減と小ロット多品種生産に目途
‐CR加工におけるCR送り速度:8[m/min]、CRワーク回転数:85[min-1]、CR送り圧力:6[Pa]の最適条件を導出し、工具寿命改善、加工時間短縮、CR完了品の外径真円度抑制の効果を確認
‐上記の製造条件による総コスト削減率は、目標値の16.7%には及ばずも11.1%のコスト削減を達成
‐従来品と同等以上の品質確保、小ロット多品種生産にも目途
・ステンレス軸受の冷間鍛造・CR加工最終選定最適条件
～タグチメソッドを用いた実験結果により材料成分、金型、CR送り速度/回転数/送り圧力、焼きなまし温度の最適条件を導出～
・冷間鍛造・CR加工への変更によりトータルコスト削減率11.1%を達成
～各コスト削減率に加え、切削加工から冷間鍛造・CR加工への変更による材料歩留まりおよび加工時間の改善等を含めると合計のコスト削減率は11.1%～

出展:ものづくりフォーラム2010(H22.11)

自動車関連部品、医療機器、食品加工機、釣具等の耐腐食性や防錆性が要求される機器の部品に利用

・金型・治具の表面処理（コーティング技術）の改善など、コスト低減となる耐摩耗性工具の開発などの取り組みについて継続中

低コスト化:製造コストの11.1%削減

金型・治具の耐摩耗性向上を継続し、量産化への対応を含む事業化を目指す
・量産化対応(金型・治具の耐摩耗性向上など)について補完研究を継続中
・製造コストの削減について一定の効果は得られたが、量産化への対応に課題が残り、製品価格の引き下げにつながらず、事業化には時間を要する