研究開発された技術紹介

航空機部品の深窒化処理では、深い窒化層の生成と脆弱化合物層の除去が求められる。ガス窒化を主体とした従来プロセスでは、サイクルタイムが長い、除去工程での腐食リスク、化学物質を大量に消費するなどの問題がある。本研究では、独自の発光分析フィードバック機構を備えたESFプラズマ窒化装置を開発し、精密研削技術と非破壊検査技術を取り入れて、高品質・高能率・クリーン深窒化プロセスを確立した。

独自のESFプラズマ深窒化装置を中心とした、航空機部品向けの新しい高品質・高能率・クリーン深窒化プロセスを開発する

(新技術)
・ESFプラズマ深窒化装置
・窒化層の超音波非破壊検査
・窒化層の精密研削

(新技術のポイント)
・最表層に脆弱化合物層が生成されないため、表面性状の変化がない
・薬品浸漬による変質リスクがない
・サイクルタイムが速い

・ESFプラズマ深窒化装置の開発
‐独自のフィードバック機構を有するESFプラズマ深窒化装置を開発した

・脆弱化合物フリー高能率プラズマ深窒化条件の最適化
‐サイクルタイムを最大18%短縮できた

・超音波を用いた窒化層の非破壊検査法の開発
‐測定精度±5%を達成できた

・MSE法による深窒化層の微細強度分布の評価
‐能率良く深窒化層の強度評価が可能になった

・精密内面研削によるプラズマ深窒化表面の高精度仕上げ
‐研削取代25μm、表面粗さRa0.2を達成できた

・深窒化層表面のマシニングとレーザーコンディショニング
‐マシニングセンタ研削で取代50μmを達成できた

・脆弱化合物層フリー深窒化処理

・窒化処理層の非破壊検査
-航空機部品・バルブ部品
-金属加工用金型・プラスチック加工金型
-各種機械部品・各種工具

・高品質な深窒化処理
‐深い窒化層を形成させた場合でも、最表層に脆弱化合物層が生成されないため、表面性状の変化がなく変寸しない。また、PVDコーティングとの複合処理が可能である
‐脆弱化合物層除去時やマスキング用めっき除去時の薬品浸漬による材料変質リスクがない

・2019年10月より、金型向け脆弱化合物層フリー・プラズマ深窒化「PRIZE120」の受託加工を開始した。
・航空機部品向け深窒化「PRIZE400」の開発を継続し、航空機部品メーカーや重工メーカーへ提案する。