本記事では、K社様におけるハステロイ製コアピン用ブランク材の製作事例をご紹介します。
対象となったのは、金型に使用するコアピンのブランク材です。 従来はHPM38を使用していましたが、 耐食性の向上を目的として、より耐食性に優れる ハステロイへの材質変更が検討されていました。
しかし、ハステロイは加工が難しい材料として知られており、 特に今回要求されていた厳しい寸法公差については、 他社では保証が困難という課題がありました。
そこでCHAMPIONでは、難削材に対する精密加工技術を活かし、 要求された寸法公差に対応したハステロイ製ブランク材の製作に取り組みました。
その結果、他社では保証が難しかった寸法公差にも対応し、 ハステロイ製コアピンの採用が可能となりました。 これにより、お客様の金型を使用した成形品の量産化につながりました。
提案前の課題
A
従来、当社で使用する金型のコアピンには HPM38を採用していましたが、 使用環境における耐食性をさらに向上させたいと考えていました。
そこで、新たな材料として検討したのが ハステロイです。 ハステロイは耐食性に優れるニッケル基合金であり、 コアピンの材質を変更することで、耐食性の改善が期待できました。
しかし、材料の変更には加工上の問題がありました。 ハステロイは一般的な金型用鋼材と比べて加工難易度が高く、 特に厳しい寸法公差が求められる箇所について、 加工精度を保証できる製作先が限られていました。
実際に他社へ製作を相談した際にも、 一部の寸法については要求公差の保証が困難との回答がありました。
金型部品では、材料の性能だけでなく、 図面で指定された寸法精度を確保することが欠かせません。 耐食性の高い材料を採用できたとしても、 必要な精度が得られなければ、金型部品として使用することができません。
そのため、ハステロイという難削材で、 要求される寸法公差を満たしたコアピン用ブランク材を製作できるか という点が大きな課題となっていました。
当社の対応・提案内容
今回の課題についてCHAMPIONに相談したところ、 ハステロイ製コアピン用ブランク材の高精度加工 に対応していただくことになりました。
ハステロイは加工硬化しやすく、 加工時の発熱や工具への負荷などにも注意が必要な難削材です。 そのため、一般的な金型用鋼材と同じ加工方法では、 要求精度を確保することが難しい場合があります。
特に今回のブランク材では、 他社が保証困難と判断した寸法公差への対応 が重要なポイントでした。
CHAMPIONでは、図面に要求される精度を確認したうえで、 材料の加工特性を考慮しながら製作を進めていただきました。
単にハステロイを加工できるというだけでなく、 要求された寸法公差を満たした状態で ブランク材を製作できることが、 今回の依頼で特に重要な点でした。
その結果、他社では対応が難しかった箇所についても 寸法公差を満たす製作が可能となり、 ハステロイ製コアピンの採用に向けた課題を解決することができました。
対応ポイント
- コアピンの材質をHPM38からハステロイへ変更
- 耐食性向上というお客様の要求に対応
- 難削材であるハステロイの高精度加工を実現
- 他社では保証困難だった寸法公差に対応
- 高精度なブランク材の製作を通じて、成形品の量産化に貢献
改善結果
最大の成果は、 他社では寸法公差の保証が困難だったハステロイ製コアピン用ブランク材を、 要求精度に対応した形で製作できたことです。
当初は耐食性向上のために材質変更を検討していましたが、 ハステロイでの加工は難しく、 寸法精度の確保が大きな課題となっていました。
CHAMPIONに対応いただいたことで、 他社では難しいとされていた寸法公差を満たすことができ、 希望していたハステロイ材でコアピンを製作することが可能 となりました。
また、今回の取り組みは、単にブランク材が製作できたというだけではありません。
高精度なブランク材が製作できたことで、 ハステロイ製コアピンを使用した金型の製作が可能となり、 最終的には成形品の量産化につながりました。
材質変更によって求める耐食性能を追求しながら、 金型部品として必要な寸法精度も確保できたことは、 非常に大きな成果だったと感じています。
他社では対応が難しいとされていた加工課題を解決できたことが、 結果として製品の量産化を支えることになりました。
Q
A
金型部品では、使用環境に応じて耐食性や耐熱性などの 材料性能が求められることがあります。
しかし、性能面で適した材料が見つかったとしても、 その材料を必要な精度で加工できなければ、 実際の金型に採用することはできません。
今回、ハステロイという難削材でも 要求された寸法公差を確保できたことで、 加工の難しさを理由に諦めていた材料選定にも、 新たな可能性があると感じました。
特に、ブランク材のような金型部品の製作工程においても、 加工精度が確保できるかどうかは、 その後の金型製作や成形品の量産化に影響します。
材料性能と加工精度を両立できたことは、 今回の取り組みの大きな成果であり、 今後の金型部品の材質選定にも活かせる事例になったと思います。
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当社からのコメント
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ハステロイは優れた耐食性を持つ一方で、 加工硬化しやすく、一般的な金型用鋼材と比較して 加工難易度の高いニッケル基合金です。 |
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