超硬金型とは-超硬金型/プレス金型/超精密加工、微細・深穴加工の東京鋲螺工機株式会社

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超硬合金の概要  


 

超硬合金とは炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド)と結合剤(バインダ)であるコバルト(Co)を混合して焼結したもののことです。

 一般的に、ダイヤモンドに次ぐ硬い金属とされていますが用途に応じてWC、Coの比率を変えることができます。NiやCrなどの添加をすることもあります。

 主に切削加工や金型などの耐磨耗性、耐衝撃性を要求される分野で使用されています。当社ではお客様の金型仕様に応じて超硬を選定しています。

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超硬合金の歴史  

1909年
アメリカのGE社が開発
1923年
ドイツのオスラム社が特許を取得
1927年
ドイツのクルップ社が「ウィディア」と名づけて販売を開始
1929年
東芝の前身である芝浦製作所と東京電気が日本初の超硬合金を開発

超硬合金の特徴  

  • とても硬い(HRA80~95)
  • 硬さの割に粘り強い
  • 粒度やCo量を変化させることにより、硬い超硬や軟らかく粘い超硬ができる。 
  • 比重が高い(13~15g/㎤)

超硬合金の加工特性  

  • 粉末から作るので、1個でも簡単に作ることができる
  • 焼入れ、焼き戻しが不要である
  • 形彫放電加工、ワイヤーカット放電加工ができる
  • 切削加工や研削加工にはダイヤモンド工具を使用する

超硬金型の種類

一般的なヘッダーダイス  

 超硬合金は冷間圧造用金型として塑性加工に供される場合、脆弱材料であることを補強するのに合金鋼をケースとして使用します。
合金鋼に穴をあけ、超硬合金を内部に焼きバメ、または圧入バメして製造します。
 その超硬部にワイヤカット放電加工機や形彫放電加工機等で穴加工をおこないます。
 この部分が部品製造に実際使われる核となる部分となります。そのため穴内部にはラップによる鏡面加工を施します。

組ダイス  

 ヘッダーダイスを設計する時、応力が集中してブレーカブルな形状となったり、エアーや油溜まりにより材料が延びず、所定の形状が得られないような場合にはヘッダーダイス内部を分割することにより問題を解決することができます。
 また、一部消耗の激しい超硬部材だけを交換できるような構造にすることによりコスト低減を図ることができます。
 このような複数の部材で構成されたものを組ダイスといいます。
 金型メーカーの設計力が試されます。

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超硬製2ピースパンチ  

ピンとそれをおさめるフォルダーに分かれた超硬合金製の金型。ネジの頭穴を成形することに使用します。
 ヘクサロビュラ形、6角形等複雑な形状、かつ材料がステンレスなど硬いため一般的なパンチでは命数が悪いものの問題を解決。
15倍から30倍の寿命です。ピンが磨耗しても削りなおして再使用することもできます。

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