ステンレス
析出硬化鋼
析出硬化鋼とは、プラスチック射出成形用金型に使用される特殊鋼の一種です。 通常、特殊鋼を焼き入れして熱処理をする場合には、A1変態点（７２３℃）よりも高温から急冷却させてマルテンサイト組織を得て硬化させますが、急冷却により大きな残留応力が残...
生体材料用素材
人体の治療や手術には、金属やプラスチックなどの生体材料用素材が使用されています。これらの素材は、人体に無害、無毒であって、なおかつ長期間の信頼性の高い素材であることが必須です。また、素材から時間とともに溶出してくる物質によるアレルギー反応や...
バフ研磨-2（表面調整）
バフ研磨の下地磨きには、エメリーなど砥粒を持ったペーパーバフが必要ですが、仕上げ磨き、つや目磨きには、ばらバフやサイザルバフにつけて研磨する油性研磨剤が使われます。油性研磨剤は、ステアリン酸などの油脂に微細な研削材粒子を分散させたもので、常...
金属の応力腐食割れ
金属材料に引張る力が加えられると、金属は伸びを生じ、ある限界を過ぎると破断することは良く知られています。しかし、金属の種類によっては外部の環境によって通常の破断強さよりも低い限界点で破壊が発生してしまうことがあります。このような現象のことを...
エッチングの工業的応用-2
化学エッチングや電解エッチングは、電子工業、精密機械工業、印刷工業などのあらゆる分野で基礎的な技術として応用されてきました。なかには他の優れた加工技術の進歩によってその役割を終えたものもありますが、いまなお重要な加工技術であることに変わりは...
電解ホーニング（電解エッチング）
研削とよく似た加工法に、ホーン仕上げ、または、ホーニングとよばれる加工法があります。この方法は、油砥石をホーン（hone）と呼ばれる保持具に入れ、砥石に一定の圧力を加えながら、加工物との間で回転と往復運動を行わせ、これに多量の灯油や軽油など...
電解研削-2（電解エッチング）
(4)電解研削の電解液 電解研削用電解液は、主として無機酸を含む導電性の水溶液でありますが、電解加工のように加工物の表面に不動態皮膜の生成を防止する必要がありませんので、次の2つに重点がおかれます。 (1)腐食を防止する特性があること (2...
エッチング液（化学エッチング）
化学打抜きに用いられるエッチング液（腐食液）は、金属材料や要求される加工速度などによって種々の組成と温度が用いられています。主な材料に対するエッチング液の組成とその条件の一例を【表1】に示しました。 【表1】化学エッチングに用いられるエッチ...
異方性
材料の異方性とは、方向（たて、横、板厚）によって性質が異なる現象をいいます。 円形ブランクから円筒絞りをしたら耳が発生した、その原因が材料の異方性であることはよく知られています。他に円形に打ち抜いた形状を測定すると楕円形になっていたり、曲げ...
加工硬化
加工硬化とは「一度塑性変形させて、その後同じ向きの力を加えると、降伏点が上昇してつぎの塑性変形を起こすのに必要な力（抵抗＝変形抵抗）が増すこと」といわれています。材料を加工していくと硬くなり、うまく加工できなくなります。これは経験的によく知...
材料の熱伝導率
熱可塑性プラスチックの射出成形は、熱力学的に考えますと、高温で溶融した樹脂を溶解した樹脂温度よりも低温の金型内へ射出注入して熱エネルギーを取り除いて固化させるプロセスをたどります。ということは、溶融した樹脂の熱エネルギーを取り除くプロセス如...
材料の線膨張係数
金型を製作するためには、炭素鋼を中心とした鋼材が使用されていますが、最近の金型では、断熱の目的等で非鉄金属や非金属素材が使用されることがあります。金型を組み立てる際には室温で寸法調整をすることができますが、射出成形加工時には金型温度を下げた...
モールドベース
モールドベースは、プラスチック射出成形金型のキャビティ部分を格納する部品の総称で、金型を射出成形機へ直接取り付ける役割もします。 モールドベースは、プラスチック射出成形金型の外周部を構成する部品群で、主に下記の部品から構成されています。 （...
耐食金属-1（防食法）
その環境で腐食に耐える金属を使用すれば、ほかに耐食手段を講じる必要がなく、最も簡単な腐食対策であるといえます。このことから、ほかに防食手段がないとか、耐食金属を用いるのが安い場合に用いられます。実際の使用に当っては、その環境で試験して確認す...
金属被覆-3（防食法）
（1）金属溶射法 Metal sprayingといわれるこの方法は、ガスまたは電気により熔融した金属を、処理対象物に清浄な空気の力で吹き付けて被覆する方法です。溶射ガンを用いて、金属を比較的簡単に被覆させることができますので、大は瀬戸大橋の...
金型材料と熱膨張の序列
プラスチック射出成形金型では、高温のプラスチックから熱を受けたり、温度調節器やカートリッジヒーターから熱を受けますから、金型部品は熱によって膨張することになります。熱膨張によって金型部品の位置寸法や摺り合わせ位置は微妙に狂ってしまい、極端な...
耐食鋼材の特性
プラスチック射出成形用金型は、樹脂から発生する揮発性・腐食性の化学成分や、空気中の水分がキャビティの表面に付着して酸化鉄（錆び）を招く可能性が高いです。キャビティの表面に錆びが発生してしまうと、それを除去するために磨いたり酸で拭いたりすると...
ガス軟窒化処理
ガス軟窒化処理とは、プラスチック成形金型のキャビティ表面に窒化鉄皮膜を形成させて、硬度が高く磨耗しにくい表面を得る処理のことです。 処理の方法はアンモニアガス（NH 3 ）と吸熱変性ガスを反応ガスとして使用し、520～580℃の温度で加熱、...
型材質の選び方を知りたい（プレス加工と金型のQ&A Q18）
Q 型材質の選び方を知りたい。 A 抜き型のパンチ、ダイを例として材質選定を考えてみます。パンチ、ダイに使われる材質を並べてみます。 プリハードン鋼（HPM）→炭素工具鋼（SK3）→特殊工具鋼（SKS3）→ダイス鋼（SKD11）→高速度鋼（...
ねじ用材料（ねじ-10）
ねじ用材料には金属と非金属（セラミックス、プラスチックスなど）がありますが、ここでは金属を取り上げます。ねじ用金属材料は下記のように分類できます。 （1）鉄鋼材料系 ・ 鉄鋼材料は組成と熱処理の選択により、安価で広範囲の特質の素材が選べます...
ステンレス鋼製ボルト/ナットの強度区分（ねじ-7）
（1）ステンレス鋼製ボルトの機械的性質 1. ステンレス鋼製ボルトの機械的性質 ステンレス鋼製ボルトの機械的性質も強度区分の数値で表現しますが、鋼製ボルトの表現法とは異なります。 【表1】は、ステンレス鋼製ボルトの機械的性質の規定（ISO ...
鏡面性の優れたキャビティ用鋼材
レンズや導光板、化粧品容器などの表面の鏡面性が要求される成形品用のキャビティの製作には、適切な鋼材の選定が重要になります。 金型部品の切削加工や研削加工を終えた後に加工表面は、精密ラップ仕上げ等の磨き加工が必要になります。 精密仕上げ加工を...
プラスチック金型用ステンレス鋼
プラスチック成形金型では樹脂から発生するガスや腐食成分、大気中の水分が結露することによる金型部品表面の錆びや腐食に対抗するために、耐食性の良好な鋼材を採用する必要がある場合もあります。 耐食性の良好な鋼種の代表としてはステンレス鋼があります...
LCA（ローコストオートメーション）標準部品の図解使用解説：標準部品の選び方
ミスミのFAメカニカル標準部品カタログには、外観が似ているものがあります。しかし、それぞれ材料・表面処理・外形寸法精度・軸端形状仕様など設計仕様が異なっています（下表）。カタログから適切な選定をするためには、設計者は選定部品の必要機能を決め...
真空装置用材料（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-23）
真空環境を利用する装置類は、機能薄膜の普及や高純度材料の使用用途の拡大などの理由で、急速に種類が増えています。従来の半導体関連装置やチップ構造の電子部品のほかに、液晶ディスプレイ、PDP表示装置などの材料真空注入装置、EL関連装置など、日本...
特殊用途の金型鋼材
プラスチック射出成形金型に使用される鋼材は、主に30～40種類ぐらいあり、適宜選択して使用されています。 樹脂が特殊な場合や金型部品特性が独特のノウハウを必要とする場合は、鋼材も特殊なものを使用します。 以下に、いくつかの参考事例を紹介しま...
鉄系材料の組成と性質（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-9）
第153回で、鉄系材料は「生む」と「鍛える」の2段階のプロセスで材料性質を制御できると解説しました（【下図】参照）。この回では「生む」プロセスでの材料組成と材料性質の基本的な関係を解説します。 （1）炭素含有率と鉄系材料 鉄系材料は、おおざ...
モールドデポジット
モールドデポジットとは、プラスチック射出成形金型の入れ子の隙間やキャビティの隅に付着する堆積物のことです。 デポジットが堆積しますと、成形品にショートショットが発生したり成形品の形状が正確に転写されなくなる不具合が発生します。 デポジットが...
その他の金属への電気めっき
いままで解説してきたもの以外の金属へのめっきの特徴と注意点を種類別に解説します。 金属 特徴と注意点 亜鉛合金 亜鉛ダイキャストとして用いられています。精密鋳造が可能なことから複雑形状の部品に利用されます。特に近年、金型技術の進歩によって精...
素材と電気めっき
素材の種類と電気めっきの難易度について説明しましょう。 【表】鉄鋼材料とめっきの難易度 種類 特徴 用途例 難易度 構 造 用 鋼 構造用炭素鋼 低炭素 あらゆる産業分野 ◎ 構造用合金鋼 中・低炭素 低炭素、低合金、焼入れ性を保証した鋼 ...
ワークホルダの材料基礎知識
加工用機械や自動組立機、さらにここで主に対象とする簡易的な自動機の LCA（ローコストオートメーション） などに要求される材料特性は、次のようなものが挙げられます。 材料選定のポイント 材料特性 1. 強度が高い 引張り・圧縮強度、弾性係数...
抜き加工のクリアランス
クリアランスとは【図1】に示すパンチとダイのすきまのことです。 クリアランスが大きくなると、打ち抜きに要する力は小さくて済みますが、【図2】に示す切断面のだれ及び破断面の傾きが大きくなります。 【表1】に、抜き加工のクリアランスの価を示しま...
金型用鋼の化学成分について
プラスチック成形金型に使用される鋼材は、鉄-炭素系の合金（いわゆる鋼（はがね））が基本的な材料になります。 代表的な鋼の種類については、基礎知識としてその化学成分を知っておくと、熱処理や機械特性などを考慮する際に有益です。 こちらにその一覧...