埼玉・関東エリアの薄板熱処理は山﨑化学エイチ・テイにご相談ください
「SKD11の薄板を焼入れしたら、波板のようにうねってしまった」
「厚み0.5㎜程度の部品が熱処理後に大きく反ってしまう」
「平面度の要求が厳しく、他社では対応できないと言われた」
「焼割れが発生し、材料から作り直しになってしまった」
このような薄板工具鋼の熱処理トラブルでお困りの企業様は少なくありません。
特に、SKD11・SKS・SKHなどの工具鋼は、金型部品や精密治具、刃物、電子部品関連の治具などで広く使用されていますが、厚み0.3㎜～3㎜程度の薄板形状になると、一般的な熱処理では非常に難易度の高い製品となります。
サイズ400×400㎜程度の大きな薄板の場合、わずかな内部応力や加熱・冷却時の温度差でも変形が大きく現れます。
焼入れ後に製品全体が波板のように大きくうねる、四隅が持ち上がる、ねじれる、あるいは急激な応力集中によって割れが発生するといった問題が起こることも珍しくありません。
【高速度工具鋼薄板製品の熱処理実績】
写真は、高速度工具鋼の量産品を焼入れ・焼戻しした後の完成品です。
一般的に、SKH材のような高速度工具鋼は、高硬度化に伴う寸法変化や歪みが発生しやすく、特に薄板・大面積形状では熱処理後に波打ちや反り、ねじれなどの問題が生じます。
本製品は、薄板形状でありながら、焼入れ・焼戻し後の硬度62HRCを確保し、歪量は概ね0.1㎜～0.15㎜程度に抑えております。
これは、材料特性を理解した適切な熱処理条件の選定、加熱・冷却工程の管理、長年にわたり蓄積した薄板熱処理のノウハウによって実現しているものです。
薄板工具鋼の熱処理では、「硬度を出すこと」だけでなく、「必要な硬度を確保しながら、いかに変形を抑えるか」が重要です。
当社では、SKD11、SKS、SKHなどの難易度の高い薄板製品においても、多くの量産実績があります。
他社では「変形が大きくなるため対応が難しい」と判断された製品についても、ぜひ一度ご相談ください。
なぜ薄板の熱処理は難しいのか
熱処理による歪みは、単純に「熱をかけるから曲がる」というものではありません。
材料が製造される工程で残っている加工応力、切削や研削による表面応力、材料内部の組織の違い、加熱時の温度分布、焼入れ時の冷却速度など、様々な要因が複雑に関係しています。
特にSKD11のような高炭素・高クロム系の冷間工具鋼は、焼入れによる硬化能力が高い一方で、寸法変化や応力の影響を受けやすい材料です。
また、SKHなどの高速度鋼は高硬度を得ることができる反面、熱処理条件を誤ると割れや変形につながります。
厚みが20㎜、30㎜ある製品では問題にならない程度の応力でも、厚み0.3㎜、0.5㎜、1㎜といった薄板になると大きな変形となって現れます。
そのため、通常の熱処理条件をそのまま適用すると、製品として使用できないほどの反りや波打ちが発生するケースがあります。
他社で難しいと言われた薄板も、まずはご相談ください
当社では長年にわたり、難易度の高い薄板工具鋼の熱処理に取り組んできました。
特に400×400㎜程度の大型薄板で、厚み0.3㎜～3㎜のSKD11、SKS、SKHといった材料について、多くの実績を積み重ねています。
薄板の熱処理では、単に焼入れ・焼戻しを行うだけでは良い結果は得られません。
製品の形状、厚み、加工履歴、要求硬度、要求平面度を確認したうえで、加熱方法、昇温条件、保持時間、焼入れ方法、冷却条件などを細かく管理する必要があります。
また、熱処理後の歪みを見越した工程設計や、必要に応じた矯正技術も重要になります。
当社では、長年培ったノウハウをもとに、材料や製品ごとに最適な熱処理方法を選定し、できる限り変形や割れを抑える取り組みを行っています。
もちろん、すべての製品において完全に歪みがゼロになるわけではありません。
しかし、他社で「変形が大きすぎて対応できない」「薄すぎるため熱処理不可」と判断された製品についても、実際にご相談いただき、改善できた事例が多数あります。
【SUS420J2 薄板熱処理実績】
400×400㎜ × 厚み0.5㎜の大型薄板を、指定硬度50HRCで安定した品質を実現
写真は、SUS420J2製の大型薄板製品の熱処理実績です。
製品サイズは400㎜×400㎜×板厚0.5㎜という非常に薄い形状であり、焼入れ・焼戻し工程では熱による膨張・収縮や組織変化の影響を大きく受けるため、波打ち、反り、ねじれなどの大きな歪みが発生しやすい製品です。
特に、ステンレス系の焼入れ材であるSUS420J2は、硬度を確保しながら変形を抑えるために、加熱条件、冷却条件、保持方法など、細かな管理が必要となります。
実際に本案件は、薄さ0.5㎜に対して400×400㎜という大面積形状であることから、複数の熱処理メーカー様で「変形リスクが高く対応困難」と判断され、お断りされた案件でした。
しかし、当社では長年培ってきた薄板熱処理技術と豊富な経験を活かし、熱処理条件を最適化。
指定硬度50HRCを確保するとともに、お客様の要求する品質基準を満足する合格品として納品することができました。
埼玉県を中心とした関東地区の金型メーカー・部品メーカー様へ
埼玉県は、自動車関連部品、精密プレス金型、電子部品、産業機械など、多くの製造業が集積している地域です。
その中でも、近年は製品の小型化・高精度化により、薄く、大きく、しかも高い平面精度を要求される部品が増えています。
一方で、そのような薄板部品の熱処理を安定して行える会社は多くありません。
「これ以上、変形すると研磨代がなくなる」
「熱処理後の修正工数が多く、コストが合わない」
「過去に焼割れを経験しており、熱処理業者選定に苦労している」
このようなお悩みをお持ちの埼玉県内、東京都、神奈川県、千葉県、群馬県、栃木県など関東エリアのお客様から、多数のご相談をいただいております。
薄板熱処理は経験と技術力の差が結果に現れます
薄板工具鋼の熱処理は、設備があるだけでは対応できません。
材料の特徴を理解し、過去の経験から最適な条件を判断する技術者の知識と、実際に変形を抑えてきた現場の経験が不可欠です。
当社は、創業以来100年以上にわたり熱処理技術を追求してまいりました。
特に、通常では大きな歪みや波打ちが発生しやすい400×400㎜クラスの薄板工具鋼についても、数多くの経験を積み重ね、独自のノウハウを蓄積しています。
「この厚みでは難しいだろう」
「過去に失敗した経験がある」
「他社で断られた」
そのような製品こそ、ぜひ一度、山﨑化学エイチ・テイへご相談ください。
埼玉県をはじめとした関東地区のものづくり企業様の課題解決に向けて、長年培った熱処理技術でお応えいたします。
薄板SKD11・SKS・SKHの焼入れ・焼戻しによる歪み、波打ち、焼割れでお困りの際は、図面や仕様書を添えてお気軽にお問い合わせください。
他社では難しいと言われた製品ほど、当社の技術力がお役に立てる可能性があります。
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