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複合・新機能材料

拡散窒化処理技術、硬質皮膜合成技術により、プレス金型の寿命を2倍近くに

鳥取県

鳥取県金属熱処理協業組合

2020年3月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 表面改質技術による金型の高寿命化
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、産業機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)
キーワード 金型、表面改質、耐摩耗性、密着度、潤滑性
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成21年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車業界においては、各種部品の軽量・高精度化、低コスト化が課題である。本事業では参画企業の保有する独自のプレス加工技術と、表面皮膜処理技術と熱処理技術との複合加工技術により金型の高寿命化と高精度・低コスト化を図る。加工から表面改質技術までの広い範囲での高度化を狙う。得られた結果は、後加工を不要とするものづくり基盤技術の高度化を達成し既存工法変更を含めた低コスト化を促進する

開発した技術のポイント

窒化処理技術、VC皮膜合成技術、研磨技術の組み合わせにより、金型を長寿命化
・化合物層を生成しない拡散窒化処理技術
 →硬さ:800HV以上、化合物層:なし、窒化深さ:10-100μmで調整可能
・金型の長寿命化
 →現在の2倍
(新技術)
高強度コーティング被膜によるプレス金型の長寿命化
→部品のコストダウン、高品質化

具体的な成果

・硬さ1,200HV以上の拡散窒化処理を開発
‐化合物層が生成されない拡散窒化処理の最適化技術を開発
‐処理時間に関係なく硬さ1,200HV以上を達成(目標800Hv)
‐化合物層なし、窒化深さほぼ調整可能な処理技術を開発
・硬さ約3,000HVの耐磨耗性硬質皮膜を合成
‐耐磨耗性に優れた硬質皮膜を合成
‐目標である硬さ約3,000HVを達成するとともに、膜厚をほぼ調整可能な技術を開発
‐最表面VC層と基材の間の中間層を適切に制御することで、最表面VC層の密着性を改善することが可能
・金型寿命は、現在の1.6倍
‐金型仕上げ技術は、マシニングセンターでの加工により、目標である現状のカケの大きさの1/5以下を達成(現状:48μm→開発後8μm)
‐金型の寿命評価の結果、寿命は最大で現状の1.6倍程度

研究開発成果の利用シーン

自動車用部品の複雑形状プレス成形に使用される金型に、開発された高強度コーティング処理を行うことにより、金型の大幅な長寿命化を実現

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H22年度に事業化に成功
・希望によりテスト処理が可能(有償)

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・強度・剛性向上:転造用駒に、特殊な窒化を施すことにより、寿命を3倍以上に
・低コスト化:特殊窒化により購入費用が抑えられるだけでなく、段取替えの回数等も大幅に削減

今後の実用化・事業化の見通し

引き続きサポイン事業として実施
・高強度コーティングについては、引き続きプロジェクトメンバーであった株式会社寺方工作所がH22年度のサポイン事業として継続して研究を実施

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 鳥取県金属熱処理協業組合
事業管理機関 公益財団法人鳥取県産業振興機構
研究等実施機関 地方独立行政法人鳥取県産業技術センター
株式会社寺方工作所
独立行政法人国立高等専門学校機構米子工業高等専門学校

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 鳥取県金属熱処理協業組合(法人番号:8270005003377)
事業内容 金属熱処理加工
社員数 36 名
生産拠点 鳥取県産業技術センター
本社所在地 〒683-0851 鳥取県米子市夜見町3001-3
ホームページ http://www.torinetsu.jp
連絡先窓口 工場長 生田智章
メールアドレス t.ikuta@torinetsu.jp
電話番号 0859-24-0363