低温PVDコーティングLUMENA(ルミナ)の実績

Report
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション例
自動車産業分野
ピラー
フェンダー
オイルパン
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
磨耗のメカニズム
FT
溶着磨耗
time
引っかき磨耗
疲労磨耗
熱応力
T
°C
BALINIT® コーティング膜種
BALINIT®
C
BALINIT®
LUMENA
BALINIT®
D
BALINIT®
Alcrona
Substrate
Substrate
Substrate
Substrate
コーティング材
WC/C
TiAlN
CrN
AlCrN
膜 構 造
マルチレイヤー
ナノレイヤー
モノレイヤー
モノレイヤー
硬 度 (HV 0.05)
1,000
3,400
1,750
3,300
膜 厚 (µm)
1-4
8-15
1-4
1-4
摩擦係数 (対SUJ-2 / ドライ)
0.1 – 0.2
0.3 – 0.4
0.5
0.4
コーティング処理温度 (°C)
< 250
450
450
450
300
900
700
1,100
+
++
+++
++
+
+++
+++
+++
BALINIT
膜構造
最高使用温度
耐磨耗性
耐腐食性
(°C)
BALINIT® コーティング 各種表面処理との比較
RW 223 (0301) e
硬度の比較
硬度 (HV)
膜厚
[µm]
処理温度
[℃]
クロムめっき
5 - 20
50 - 80
ニッケルめっき
10 - 50
100
窒化
5 - 20
350 - 600
CVD, TD
5 - 15
850 - 1000
PVD
1 - 15
200 - 450
表面処理工程
1000
2000
3000
BALINIT® コーティング PVD処理とTD処理の比較
BALINIT(PVD処理)
CVD, TD
450°C
約 1000°C
熱歪
歪なし(焼戻し510℃2回以上)
熱応力による歪あり
処理後の面粗度
型の仕上げ面粗度による
Rz 約 2 µm
後処理
必要度小
十分な磨き必要
内面への処理
深くなるに従い膜厚は薄い
可能
処理温度
LUMENA vs CVD (TiC)
テスト実施期間
TYPE
ショット数
製品名
ドローダイス : 左・中 LUMENA / 右 CVD(TiCN)
板材
金型材料
加工プロセス
最終製品形状 : EXT,APRON SIDE OUTER (L)
2006年5月
~ 2007年4月
YY3
50,000
58632/732-80J00
EXT,APRON SIDE
OUTER (R) / (L)
JAC440WN-45/45
t=1.40
SKD-11
Draw Forming
90°
LUMENA vs CVD (TiC)
LUMENA
●磨耗は見受けられない
CVD (TiCN)
●磨耗により下地が露出している
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
RW 230 (0302) e
コーティングの利点
型コストの削減
生産性の向上
– 冷間溶着が起因する生産停止時間の低減
生産の安定
– 低い型荷重による、小さい型破損リスクの低減
– コーティング色の変化が摩耗のサイン
品質の改善
– 成形面
– せん断面
加工油の低減
事 例 紹 介
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
深絞り
型材:
深絞り型
PM-steel, Vanadis 6
[parts]
300.000
被加工材:
QST E 420 (S 420MC; 1.0980)
工程:
7工程:
表面粗度
(N3, Ra =0,1)
200.000
100.000
サスペンション固定金具
45‘000 ストローク後
磨き処理
0
TiC (CVD)
BALINIT® LUMENA
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
600.000
金型:
punch 1.2379,(SKD11) 60 HRc
500.000
被加工材:
Z St E 220 BH
400.000
operation:
Post-hamering
問題点:
• 引っ掻き摩耗
• CVD処理による変寸
300.000
200.000
寿命:
520‘000 ストローク ( 使用中)
100.000
0
uncoated
CVD
BALINIT®
LUMENA
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
高張力鋼の孔あけ加工
孔あけ
金型:
パンチ
材質: ASP 2023 (1.3394)
被加工材:
AlSi コート材 22MnB5 (Uhle),
Rm=1400-1500N/mm2
プレス: Schuler
6.000
number of parts
5.000
潤滑: 有り
4.000
工程:B-ピラの穴あけ加工
3.000
効果:
低消耗 – バリ低減
量産に適
2.000
1.000
0
TiN
ALCRONA (2-4μm)
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
高張力鋼の成形加工
Rm =1000- 1200 MPa
サイドインパクトバー
金型:
深絞り型
粉末ハイス, Vanadis 6
ストローク: 23 spm
[parts]
被加工材:
MS-W 1200 (S 900 MC; 1.0965)
板厚: 1,5 mm
Rm  1000-1200 MPa
300.000
200.000
比較試験継続中
100.000
0
TiC/TiN (CVD)
BALINIT® LUMENA
工程:
2 steps:
プロファイル成形 + トリミング
表面粗度
(N3, Ra  0,1µm)
BALINIT® コーティング 打ち抜き・成形のアプリケーション
高張力鋼の成形加工
フロントサイドレール
Rm =600 MPa
Balinit Lumena + C ( TiAlN + WC/C )
型材 :
 SKD11(3回高温戻し)
加工材:
メッキ処理
DUAL PHASE 600
 T.S=600Mpa
 板厚2.0mm
潤滑:
二部品 WATER
一部品 FUCHS 4265C
プレス設備:
 SCHULER TANDEM
 14SPM
100,000 hits + more
高張力鋼の成形加工
Balinit Lumena + C ( TiAlN + WC/C )
型材 :
 SKD11(3回高温戻し)
加工材:
メッキ処理
DUAL PHASE 600
 T.S=600Mpa
 板厚2.0mm
潤滑:
二部品 WATER
一部品 FUCHS 4265C
プレス設備:
 SCHULER TANDEM
 14SPM
100,000 hits + more
部品名:
Front Side Rails
Jeep Grand Cherokee
サンルーフの成形加工
Balinit Lumena
型材 :
 SKD11(3回高温戻し)
 硬度HRC58-60
 13インサート
加工材:
 ST1203ZZ
 T.S=600Mpa
 板厚1.5mm
潤滑:
 ドライ
プレス設備:
 SCHULER 600t
 10SPM
部品名:
 sun-roof
OPEL
高張力鋼の成形加工
Balinit Lumena (曲げ分割型)
型材 :
 SKD11(3回高温戻し)
 硬度HRC62
 コーティング前磨き
加工材:
 MSW 1200
 T.S=1200 Mpa
 板厚3.0 mm
潤滑:
 オイル
プレス設備:
 トランスファー
部品名:
 front bumper
高張力鋼の成形加工
Balinit Lumena
型材 :
 SKD11
 硬度HRC58-60
 260×290×130
加工材:
 STW24/AP13
 T.S=353Mpa
 板厚2.5mm
潤滑:
 オイル噴霧
プレス設備:
 ARISA 800t
 13SPM

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