【金型関連】超硬からハイス鋼・ダイス鋼などへ置き換える際の注意点 | PVDのコーティングはSEAVAC株式会社 | ブログ

【金型関連】超硬型からハイス鋼・ダイス鋼などへ置き換える際の注意点

タングステン価格の高騰や材料入手の長期化を背景に、超硬の金型や工具をハイス、ダイス鋼へ変更できないか検討するケースがあります。置き換えでは材料価格だけでなく、加工条件、寿命、メンテナンス、再処理まで含めて判断することが重要です。

すべての超硬を置き換えられるわけではありませんが、条件によっては鋼材とPVD コーティング、さらに適切な下地処理を組み合わせることで、耐久性と再利用性の両立を狙えます。

超硬からの変更は損傷原因を確認する

超硬は耐摩耗性や圧縮荷重に優れますが、衝撃や偏荷重による欠けが寿命原因の場合、靭性のあるハイスやダイス鋼が候補になります。

一方、高面圧で摩耗が大きい金型では、母材変更だけでは十分な寿命向上が得られない場合があります。必要に応じてWPC処理や窒化処理を下地に採用し、その上にPVDを施工するなど、母材から表面処理まで一体で考えることが重要です。

PVDには硬さだけでなく、低摩擦、耐熱性、耐凝着性など異なる特性があります。当社ではZERO-Iシリーズも選択肢の一つとして、加工材や損傷状態に合わせて検討します。また、膜本来の性能を生かすには母材状態や表面粗さ、下地との密着性も重要です。

超硬の除膜には注意が必要

超硬はWC（炭化タングステン）粒子をCoなどの結合相で保持しています。このためコーティングの剥離、つまり除膜を行う際、薬液や処理条件によっては膜だけでなく結合相や母材表面まで影響し、表面荒れや強度低下につながる可能性があります。

当社で超硬への除膜に対応しているのはDLCのみです。他社ではPVD膜の除膜が可能な場合もありますが、超硬材種や膜種によって制限があるため事前確認が必要です。

再処理できる金型は長期コストで考える

ハイスやダイス鋼では、使用後に除膜、再研磨、必要に応じたWPC・窒化、再コーティングを行い、母材を繰り返し使えるケースがあります。

新品価格と1回の寿命だけでなく、「何回再処理できるか」まで含めて比較すると、金型リユースによる長期的なコスト削減につながる可能性があります。材質・加工条件・潤滑条件・金型形状によって適否は異なるため、現在の損傷状態から母材、下地、コーティングをセットで検討することが重要です。