あいち資源循環ナビ 愛知環境賞

受賞のポイント

独自の革新的な技術により新たな金属表面処理手法を開発し、機械部品や工具などの強度や耐摩耗性を高めることにより、長寿命化や小型・軽量化を実現したことは、省エネルギーと省資源に大きく貢献するものと高く評価された。

概要

WPC処理は、微粒子ショットにより得られる高い噴射密度での衝撃力(微粒子ショットによる表面層への塑性変形の仕事量の大部分は熱に変わる)により、表面層に急速加熱、急冷の瞬間熱処理が繰り返されてナノ結晶を均一に生成させる(写真左は従来ショット法、その右はWPC処理後の組織)。簡便なWPC処理により強度と靭性に富む組織を生成させ、耐疲労性、耐摩耗性、耐食性にも優れた機械的特性の改善が行われ、省エネルギー及び大幅なCO2削減が実現する。

従来ショット法

WPC処理

WPC処理
(WPC処理による発熱を証明するために処理した発熱画像の一部)

先駆性・独創性

WPC処理は、大がかりな加熱・冷却設備を必要とせず機械的特性の大幅な改善が実現でき、下記の代表的な効果を付与する独創的な表面改質技術として40件以上の特許を国内外で取得した。

1. 金属成品の表面層の硬さの向上、組織の微細化、圧縮残留応力を付与して疲労強度を飛躍的に改善する。
2. 金属成品表面にマイクロディンプルを創製し、離形性、摩擦摩耗特性等を向上させる。
3. ショット材成分の浸透拡散により、新しい表面の創製を行い、固体潤滑膜を創製し、耐熱性を向上させる。

環境負荷低減効果

1. 切削工具へのWPC処理は、3倍寿命改善で、切削工具の使用量が60%削減。
2. 転造ダイスの寿命改善は、転造ダイスの使用量が60%削減。
3. プレスパンチは3倍の寿命改善が得られ、プレスパンチの使用量が60%削減。(1から3は使用量削減によりCO2削減)
4. 冷間鍛造金型では、コーティングとの複合化で密着性の改善を向上させ、10倍の大幅な寿命向上。
5. 鋳物部品やアルミホイールの巣モレ及びピンホールの改善では、成形時に発生した不良品対象となった成形品をWPC処理技術により良品に改善して、不良品低減効果を発揮。これによる製造コスト低減、再溶解・再成形のためのエネルギー低減。
6. エンジン部品では、アルミ合金製ピストンの強度20%向上と燃費の向上によるCO2削減効果。