研究開発された技術紹介

金型の耐久性向上や精細な形状の必要性により放電加工から直彫り加工への工法変換が川下企業からのニーズとしてあるが、大きな超硬金型については高価な工具費の問題により実用化がなされていない。本研究は切削量を80%削減するニアネットシェイプ超硬素材の開発と加工に必要な最適工具形状並びに、最適加工条件により一気通貫体制を確立し、大サイズ超硬金型の直彫り加工の実用化をはかる

素材から最終製品までの工程を改善することによって、高耐久、高精度の直彫り超硬合金金型を、競争力のある製品として市場に送り出す
(新技術)
総形型＋固相焼結という工法でニアネットな超硬素材・超硬合金の素材焼結から直彫り加工を見据えた生産工程
(新技術の特徴)
高精度化と低コスト化の相反する要件を満たす・直彫り加工において工数と工具寿命を延長することが出来る

・総形型＋固相焼結という工法でニアネットな超硬素材を製作したが、型に要求される特性(焼結時にバインダーと反応しない低反応性等)を満たす材料を選定した
・加工条件である回転数や送り速度、工具の形状であるすくい面高さ、刃数など効率よく超硬合金を切削するための機械工作条件を見出すことができ、刃物のコーティングの材質や厚さを検証し、工具の最終形状を決定した
・すべての加工を研究開発した工具を用いて加工した金型を、実際の生産設備に適用し、試打ちを行った結果も良好であり、事業申請時の目標を達成することが出来た
・ベベルギア－型の試作金型では、納期は目標通り、トータルコストは従来よりも削減して事業化が可能となり、手仕上げを60%削減しつつ形状精度が向上し、旧JIS0級を達成した
・試作金型を使い、鍛造寿命テストを継続している

特許1件　名称　切削工具　特許番号　特許第6602804号
論文発表　品質工学2019　5号　著者　山本桂一郎　若宮寛明　早川幸弘　飯田祐也　高崎雅志　梶谷理香　酒谷隆晴　林憲一　論文名　「大型超硬合金金型の一貫体制製造技術の構築に関する研究」

・直彫り超硬合金金型
・超硬合金直彫り切削工具

2社から受注あり。1社は納品済みで継続受注あり。1社は新規受注があり、現在製作中。

・高耐久、高精度(面相度はRz0.5、仕上げ面相度はRz0.2)
・ニア工数と工具寿命の延長によるコスト低減
・工具費を50%削減、工具寿命を従来工具比で3倍、リードタイムは3日、磨き加工のリードタイムを0.5日

・継続して研究を進め、どのような形状に対しても目標を達成できるような技術を確立していく予定である
・直彫り金型の需要があれば、AMCで受注し、ノトアロイからニアネット超硬素材を供給する
・ノトアロイからも「ニアネットな超硬素材」として単独で販売していく予定である