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プロジェクトの基本情報

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2018年8月20日更新

コーティング+研削で金型の寿命を大幅アップ

株式会社 ナガセインテグレックス

プロジェクト名 超寿命化と適材適所の機能付与を目指す次世代金型製造技術の開発
対象となる川下分野 自動車、航空機、エネルギー、産業機械
川下企業におけるニーズの対応 高機能化(精度・性能の向上など)
高耐久性(耐熱性、耐食性、耐摩耗性の向上など)
環境配慮(不純物の除去や無害化、廃棄物削減、 CO2削減など)
低コスト化(ランニングコスト低減、ロス削減、 省力化など)
上記ニーズに対する具体的な数値 ・プレス金型にて従来の3倍以上の寿命を達成。
・面粗度Rz0.2μm硬度Hv1400の表面コーティング
事業実施年度 平成22年度~平成24年度
事業化状況 補完研究中(完成に向けて現在研究中)
対象としている素材 ・金型用の鉄系材料(SKD等)

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
金型の製造に関して、低コスト化・短納期化・環境配慮等の様々な課題があります。これらの課題に対応するため、最新鋭の放電表面処理技術のMSP(Micro Spark Processing)を利用して、そこにさらに弊社がこれまでに培ってきた研削加工技術を組み合わせることを発案しました。希少金属を使う金型部品や従来の表面処理を施した部品に比べて、金型に不可欠な靭性・硬度・耐摩耗性・耐腐食性に優れる高機能・高付加価値な金型の製造技術の確立を目標としました。

研究開発のポイント
スパッタリング、肉盛り等の従来の表面処理技術では、部品全体の不要なところにまで処理がされてしまったり、材料表面に成膜するのみで容易にはがれてしまったりするなどの問題がありました。MSPでは局所的なパルス放電によって、電極材料を対象部材表面に移行させます。熱によるひずみが少ないほか、対象部材の内部にまで混合層を形成し、強固な膜を得られます。しかし、成膜直後は表面粗さが悪く、そのままでは金型としての使用には適しません。そこで、MSP処理後の表面に弊社のノウハウを生かし、高精度研削加工を行い、金型として適した表面となるようにしました。

研究開発の具体的な成果
MSPと高精度研削加工を組み合わせることにより、もともとHv850程度だった材料を、面粗度Rz0.2μm、表面硬さHv1400まで向上し、金型の寿命を大幅に伸ばすことができました。実際にプレス金型に表面処理+研削加工を施した金型を使用したところ、耐久性が従来の3倍以上になり、100万回ショット後も金型のエッジ部のバリを抑えることができました。

利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
自動車向け金型、パンチ金型、ゴム金型など各種金型で本研究開発の成果を活かせますが、違いが顕著に表れるのが、温間鍛造など金型にかかる負荷の大きい加工においてです。MSPでは表面のみ高硬度の膜を形成し、内部は変質しないので、表面は固く、かつ内部は柔軟な組織を持つ金型を作製できます。

事業化への取り組み

知財・広報活動 JIMTOF,MECT等の展示会で随時展示を行っています。
今後の見通し 弊社の主力製品は精密研削盤であり、MSP処理装置自体は弊社の製品ではありません。ですので、MSP処理と研削を組み合わせることでこういった金型を作製できるということを展示会でアピールし、そこからお客様に弊社研削盤に興味を持っていただけるようにしていこうと思っております。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
MSP処理と高精度研削加工を組み合わせることで寿命を大きく伸ばせましたが、事例自体は少ないので、お客さまからのご要望に応じてテスト加工を行い、事例を一つずつ積み上げていくことが現状の課題です。

研究開発の体制

事業管理機関 公益財団法人 岐阜県産業経済振興センター
法認定事業者 株式会社ナガセインテグレックス
研究実施機関 株式会社 ナガセインテグレックス
岐阜県工業技術研究所
アドバイザー 国立大学法人 九州工業大学
三菱電機 株式会社
株式会社 岐阜多田精機
株式会社 ピーアールシー

PRコメント

 本研究開発の成果を利用すれば、高精度な金型の寿命が大幅にアップする可能性があります。研削によって精密に加工された金型は、エッジ部がきれいに整えられており、成形時のバリの発生を抑えられ、場合によってはバリ取りの作業そのものを省略できるレベルまで高精度な金型が得られます。従って、バリ取り作業のリードタイムや人件費の削減などが可能です。もちろん、金型の作製にかかるコストも削減できます。
また、近年では、製造ラインを海外に移設する際、生産の要となる重要な金型だけは日本で製造する事も増え、金型の精度を長く維持することができれば、輸送にかかるコストも削減ができます。
 他にも金型の高精度化・長寿命化によって得られるメリットは多くあると思います。お客さまからのニーズに応じてテスト加工を実施するなどして、事業としての裾野を広げていきたいと思っております。

企業情報

社名 株式会社 ナガセインテグレックス
(法人番号:8200001019417)
所在地 〒501-2697 岐阜県関市武芸川町跡部1333-1
電話番号 0575-46-2323
社員数 138名 (男性  121名、女性  17名)
資本金 50,000千円
業種 生産用機械器具製造業
事業内容 各種の超精密研削盤、微細加工機、レンズ、タービンブレード、歯車等の加工機、超精密測定システム等の開発製造
URL http://www.nagase-i.jp
保有する生産設備と
スペック
大型五面加工機、マシニングセンタ、各種旋盤、研削盤等
生産拠点エリア 国内 所在地:岐阜県関市武芸川町跡部1333-1
海外生産対応 可 対応可能エリア:要相談
主要な取引先 自動車メーカ、電機部品メーカ、等
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
製造部 第一設計課

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