なぜ平坦さが重要なのか 超硬プレート
パズルのピースを間違った場所にはめようとしたことがあるだろうか。ほとんど合うかもしれないが、絵全体が台無しになるくらいずれている。超硬プレートが平らでないと、そういうことが起こる。製造業や精密工学では、わずかな平坦度のズレでも、金型の密閉不良、機械の偏摩耗、コストのかかる再加工など、プロセス全体を狂わせてしまう可能性があります。
超硬合金は、超硬質で耐摩耗性に優れているため、パンチ、ダイ、ウェアプレートなどの工具用途でよく使われる材料です。しかし、平坦度が厳しい公差内になければ、材料の品質にもかかわらず、その部品はまったく役に立たないかもしれません。そのため、精密な平坦度は単なる「あればいい」ではなく、「譲れない」ものなのです。
平坦度は、熱分布から寸法整合性、機械的な適合性まで、あらゆるものに影響を与えます。金属プレスや切削のような高ストレス環境では、不適切な平坦度は応力集中を引き起こし、亀裂や部品の完全な故障につながります。これは、バターナイフでステーキを切ろうとするようなものです。
平坦度をテストする一般的な方法
平坦度のテストは、定規をプレートに当てるだけではありません。技術者たちは、ミクロン単位の完璧な測定値を得るために、あらゆる方法を開発してきました。ここでは、プロがどのようにしているのかを紹介しよう：
- フィーラーゲージ 定盤と超硬板の間。
- オプティカル・フラットと単色光 干渉パターン解析用
- 三次元測定機（CMM） 3Dサーフェスマッピング
- レーザー干渉計これは光の波動特性を利用したものである。
- ダイヤルインジケーター 花崗岩の表面を横切る高さ計に取り付けた。
それぞれの方法は、要求される精度、超硬プレートのサイズ、表面仕上げによって独自の目的を果たす。
定盤とフィーラーゲージ
この昔ながらの方法は、簡単で手ごろで、迅速な検査に驚くほど効果的だ。超硬プレートを 御影石定盤-その下にフィーラーゲージを差し込んでみる。
ゲージがどの部分でも滑っていれば、平坦性に問題がある。この方法は、より近代的な技術の正確さには欠けるが、高いところや低いところを特定するのに便利である。嘘発見器のようなもので、真実のすべてを教えてくれるわけではないが、何か怪しいことがあったときのヒントにはなる。
オプティカル・フラットと単色光
単色光の下で干渉縞を見ることほど「科学」を語るものはない。このテクニックは、平坦度を測定する際の精度とほぼ同じである。
光の干渉で平坦さを視覚化する
| コンポーネント | 説明 |
|---|---|
| オプティカル・フラット | 研磨された石英またはガラスの円盤で、平坦度の標準が既知。 |
| 単色光 | 干渉縞をはっきり見せるため、通常はナトリウム蒸気の光を使う。 |
| 観察されたパターン | まっすぐで等間隔の線＝平ら、曲線や波状の線＝平らでない。 |
光学平板を単色光の下で超硬表面に置くと、その結果生じる光の干渉パターン（フリンジ）が平坦度を視覚的に示す。フリンジが少なく、直線的であるほど、平坦度が高いことを意味する。
この方法は、小型で高精度なものに最適である。 超硬プレート エレクトロニクスやマイクロマシニングで使われるようなものだ。
三次元測定機（CMM）
重砲の登場です。三次元測定機は、機械式プローブやレーザーセンサーを使用して、部品の表面を3D空間でスキャンし、高精度の表面形状を作成します。歩道のひび割れに至るまで、Googleマップのように表面を3Dマッピングすると考えてください。
CMMは測定できる：
- 平坦度偏差の合計
- 表面形状の変化
- 複数地点間の距離
平坦性が命題の品質管理ラボには最適だ。欠点は？CMMは高価で、訓練されたオペレーターが必要ですが、数千ドルの価値がある精密超硬工具を扱う場合は、1セントでも払う価値があります。
製造時の平坦性を確保する技術
平坦性の確保は生産後のチェックだけではなく、工場の現場から始まる。ここでは、平坦性を維持するための方法をいくつか紹介する：
- 粉末冶金コントロール:金属粉末の成形の均一性が鍵。不均一な成形＝反り。
- 精密研削:CNC平面研削盤は、超硬合金の表面をミクロン単位の平坦度に仕上げます。
- ストレスを和らげる熱処理:内部応力を低減し、焼結後の反りを防止。
- ラッピングと研磨:超精密研磨技術で表面を平滑にし、鏡面仕上げにする。
特定の金属粉末モデル 超硬プレート
その本題に飛び込もう。ここでは、超硬プレート製造に一般的に使用される10種類以上のパウダーモデルを、その特徴や最も使用されるケースを含めて紹介する。
超硬プレート用金属粉末グレードの比較
| パウダーモデル | 粒度 | バインダー % (Co) | 硬度（HV30） | 密度 (g/cm³) | 最適 |
|---|---|---|---|---|---|
| WC10Co | ファイン（0.8μm） | 10% | 1800 | 14.5 | 高磨耗工具 |
| WC12Co | ミディアム（1.5μm） | 12% | 1600 | 14.2 | 切削金型 |
| WC15Co | 粗目（2.5μm） | 15% | 1450 | 13.8 | 耐衝撃部品 |
| WC6Ni | 超微粒子（0.5μm） | 6% Ni | 1950 | 14.7 | 耐腐食性工具 |
| WC-コバルト-クロム | ミックス | 10% Co-Cr | 1650 | 14.3 | 航空宇宙用工具 |
| WC-Ni-Cu | ファイン | 8% ニッケル銅 | 1700 | 14.6 | 化学工業用工具 |
| TiC-Co | ファイン | 20% Co | 1600 | 5.2 | 高温工具 |
| Cr3C2-NiCr | ミディアム | 25% NiCr | 1300 | 6.8 | 遮熱コーティング |
| WC5Co | 極細 | 5%株式会社 | 2000 | 14.9 | マイクロドリル、マイクロエンドミル |
| WC20Co | 粗目 | 20% Co | 1300 | 13.2 | タフな摩耗部品 |
| WC-共同VC | ファイン | 8% Co + VC | 1750 | 14.4 | 耐摩耗コンポーネント |
コバルトが高いほど靭性は向上するが、硬度は低下する。コバルトの粒子が細かいほど、表面仕上げと平坦度は良くなるが、部品はより脆くなる。すべてを手に入れることはできないので、最も重要なことに基づいて選んでください。
平坦度の公差基準 超硬プレート
平坦度公差は推測ゲームではなく、次のような基準によって導かれる。 ISO 1101 そして ASME Y14.5.これらは板寸法に基づく許容平面度偏差を規定している。例えば
- 長さ100mmまで0.005 mm
- 長さ100-300mm0.01 mm
- 300mm以上0.015 mm、または部品の用途に応じてカスタマイズ可能
これらの公差は、航空宇宙産業や半導体産業ではより厳しくなる可能性がある。規格はまた、校正された測定器を用いて温度管理された条件下で測定する方法も示している。
ベストプラクティスと品質管理のヒント
平坦性の問題を抑えたいですか？ここでは、メーカーがどのように品質を固定しているかをご紹介します：
- 常に予熱 熱衝撃を避けるため、焼結前に
- 均一な締め固めを行う 密度を一定にするため、金型をまたぐ。
- 定盤と三次元測定機の定期的な校正-時間の経過とともに漂う。
- ログ測定 SPC（統計的工程管理）ソフトウェアで傾向をつかむ。
- 検査員のクロストレーニング そのため、オペレーターの違いによって結果が偏ることはない。
また クリーンルーム慣行 最終的な超硬プレートを扱うとき。ダスト粒子は一見小さく見えますが、高精度のアセンブリを台無しにする平坦度の微小な偏差をもたらす可能性があります。
よくあるご質問
| 質問 | 回答 |
|---|---|
| 超硬ロッドの国際輸出に必要な書類は？ | 商業送り状、パッキングリスト、原産地証明書、材料試験証明書（MTC）、SDS（危険物の場合）。 |
| 輸出許可は必要ですか？ | 国によって異なる。例えば、米国ではEARに基づくECCNが必要であるが、中国では等級によってはMOFCOMの許可が必要である。 |
| どのHSコードが適用されますか？ | 通常、板材はHSコード8209.00.00、棒材は8207.90.00であるが、これにはばらつきがある。 |
| コバルト含有量の申告は必要ですか？ | 環境への影響からコバルトを規制している国もあります。正確な合金申告が重要です。 |
| 一般的に使用されるインコタームズとは？ | EXW、FOB、DDPは、物流を管理する人によって人気がある。 |
| 超硬工具に反ダンピング関税はかかるのか？ | EUやインドなど一部の地域では、特に中国原産の製品に対してそうだ。 |
| 航空便での発送は可能ですか？ | ただし、粉末の残留による危険有害性の分類は行わない。 |
