チタンプレス新技術加工

 


HP掲載:2010年5月1日
フッ素樹脂を塗装した金型を用いたチタン材のドライプレス加工技術を開発しました。 (特許出願  特願 2010-70763)

 

 

開発した技術は、テフロンシートや潤滑油および酸化皮膜のプレコート等で行われているチタン材のプレス成形において、フッ素樹脂塗装金加工技術型を用いることで従来の加工方法よりも低コストで環境に優しいプレス加工ができる技術です。

 

 

【共同開発者】

日建塗装工業株式会社 高橋正明 ■地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター 小金井誠司
熊本県産業技術センター 濱嶋英樹 道野隆二    新東工業株式会社豊川製作所 小林祐次 辻俊哉
日本工業大学 神雅彦    ■パナテック 基昭夫

 

 

 チタン材プレス加工の改善点
従来のチタン材プレス成型


■テフロンシートを用いたプレス加工



■潤滑油を用いたプレス加工



■チタン材表面の酸化皮膜処理

→ シートの再使用ができない為コストが高くなる



→ 加工後、製品の洗浄が必要

→ 水処理等で環境面に問題有り

→ コストの上昇


→ 対象製品によっては、酸化皮膜の剥離が必要
 
新技術〜チタン材ドライプレス加工技術〜
 

■フッ素樹脂塗装を施した金型を
  用いたドライプレス加工


→ 加工前の酸化皮膜等の表面処理が不要!!
→ 潤滑油を使用しない為、作業環境がクリーン!!
→ 加工製品の洗浄が不要な為、コスト・環境に優しい!!
→ 金型を外すことなく、スプレー塗布で塗膜修復!!

 

ドライプレス加工技術チタン絞り加工図

フッ素樹脂塗装搾りダイス
フッ素樹脂塗装絞りダイス

フッ素樹脂塗装絞りダイスでプレスしたチタン絞りカップ
フッ素樹脂塗装絞りダイスで
ドライプレス
した チタン絞りカップ
(板厚0.8mm)
新技術 ドライプレス加工技術の加工工程
 
1 基材入材
お客様の基材をお預かり
2 表面処理 ブラスト
超硬合金 Rz3〜10μm
それ以外 Rz10〜25μm

3 フッ素樹脂塗装 または、フッ素樹脂ハイパー加工

フッ素樹脂ハイパー加工は、 加工料金がフッ素樹脂塗装の約1.5倍になります。
フッ素樹脂塗装 加工工程  
 新技術 ドライプレス加工技術のフッ素樹脂スプレー塗装による塗膜修復

 

1 摩耗初期  無給油潤滑状態
ユーザーにて使用しフッ素樹脂塗装膜が摩耗し始めても、摩擦係数が上がりにくい無給油潤滑状態を保ちます。

【フッ素樹脂塗装膜の無給油潤滑原理】
プレス加工で圧縮されたフッ素樹脂は、表面処理の谷中に縮みます。プレスが戻されると、縮んだフッ素樹脂がまた復元して基材表面にあらわれ、フッ素が潤滑材の役割をします。
2 摩耗中期  フッ素樹脂スプレー塗布補修
摩耗中期 (摩擦係数から)にまで摩耗が進んでも、フッ素スプレー塗布補修を行うことにより、フッ素塗装初期の摩擦係数を回復・再使用可能。 基材面がつぶれない限り何度でもフッ素スプレー塗布補修が可能です。
 

 新技術 ドライプレス加工技術の 動摩擦測定
 

摩擦試験機

摩擦試験部  

【動摩擦 測定方法】

縦軸に摩擦係数横軸に摩擦距離をとり、
10mまで100N、20mまで200N、30mまで400N、40mまで600N、 50mまで800N、それ以降1000Nの荷重を加えた摩擦試験を実施した。

フッ素樹脂ハイパー加工の耐久比較


フッ素樹脂ハイパー加工とチタンボールの摩擦係数

フッ素樹脂とチタンボールの摩擦係数

試験荷重において摩擦係数 0.1付近を維持、フッ素樹脂ハイパー加工の耐久性が立証。

 

フッ素樹脂スプレー補給後の摩擦係数回復


摩耗中期からのフッ素樹脂摩擦係数

フッ素樹脂スプレー塗布補修後 摩擦係数

摩耗中期、金属面が見えた状態からフッ素樹脂をスプレー塗布補修、その後の摩擦係数を評価。
初期の摩擦係数を維持できフッ素樹脂塗布修復の有効性を立証。

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