研究開発された技術紹介

自動車のエンジン部品や駆動用モーター部品はダイカスト金型により鋳造されており、溶損による金型劣化の防止策として金型に窒化法やPVD法による表面処理を施しているが、耐溶損性や耐高温性が低いため、サイクルタイムは長く、かつ、金型寿命は短い。本研究では、「放電傾斜皮膜生成技術の最適化と高度化」により、金型の耐溶損性と金型寿命の向上を実現し、自動車産業への低コスト・短納期金型の安定供給をめざす

放電傾斜皮膜生成技術により、金型の耐溶損性と金型寿命を向上
・表面処理加工時間→従来比50%～80%
・金型寿命向上→従来比200%～300%
・電極組成→皮膜生成可能

(新技術)
<放電傾斜皮膜層生成法>
(特徴)
・密着力が高く、剥離しにくい
・連続式処理になるため、リードタイムの短縮
・金型の各部位に適した機能皮膜を直接表面に施すことにより、別部品化することなく、金型のコストダウン
・溶融を伴う傾斜混合層及び、純度の高い表面組成皮膜を作るため、各種機能性(耐溶損・耐磨耗・耐高温など)が向上

・ロボット制御装置及び放電傾斜皮膜生成機との連動システムの開発
‐使用する電極及び金型部品を、専用治具にて固定する仕様へと放電傾斜皮膜生成機に改造を行うことにより、ロボット制御機器との連携による高精度位置決め固定を可能とする電極及びワークの交換が可能に
‐放電傾斜皮膜生成機を外部端末から制御するシステムを構築し、外部端末からのロボット及び放電傾斜皮膜生成機を同時に制御することで、自動連続運転が可能となり表面処理加工時間の短縮を実現
‐表面処理加工時間は、目標値である従来比50%～80%を達成
・金型寿命を従来比200%～300%向上
‐放電傾斜皮膜生成に使用する電極の改良や皮膜生成条件を最適化し、ダイカスト金型部品の一般的な表面処理法との比較において、従来比200%～300%の金型寿命向上を達成
・電極組成を行い、皮膜生成が可能に
‐将来予想される様々な皮膜機能の向上に対応できるよう、独自に電極を製作し、皮膜生成が可能となった

出展：TECHBizEXPO2012(H24.11)

・H25年度の実用化に向け、補完研究を継続
・ダイカスト用金型の部分入子10点のサンプルあり(無償)
・シリンダヘッド用金型部品6点、磨耗防止入子のサンプルあり(無償)

・耐久性・耐腐食性・耐摩耗性向上→従来の表面処理に対し2～3倍
・低コスト化→金型の長寿命化と併せ、従来比60～80%
・製作時間短縮→従来の表面処理に対し50～80%に短縮、従来の金型製作に対し70～80%

H25年度中の実用化を目指し、補完研究を実施中
・川下企業へ試作品を提供し、性能評価・耐久試験を実施中
・現在、実機を用いることなく、且つ、実際の鋳造を模擬した試験方法を開発し、アルミ鋳造用金型の表面処理技術の定量的な評価及び保証方法を確立するための補完研究を実施中。また、新分野のメーカーからのニーズを得、この分野への適用も開発中
・上記の補完研究の成果を活用し、試作品提供機会の増大とH25年度中の実用化を目指す。また、研究員の増員を行い、新分野への適用研究の推進も強化