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【熱処理】平歯車：ピニオンギヤの切削加工時歪みを抑制｜焼きならし（焼準） 焼きならし（焼準）とは？メリット・特徴・目的・部品用途・注意点まで - 熱処理のプロが解説 https://ja.nc-net.or.jp/company/73980/product/detail/242889/ ►歪みに悩むエンジニアの声 「ピニオンギヤの熱処理後、どうしても歪みが出てしまう...」 「精密部品なのに寸法精度が安定しない...」 「歪みによる後工程の調整コストがかさんでいる...」 製造現場でこのような課題を抱えていませんか？特に平歯車やピニオンギヤのような精密部品は、熱処理後の歪みが大きな問題となります。 歯車の品質と性能を左右する重要な要素である「歪み」。本記事では、ピニオンギヤの熱処理における歪み抑制技術について、最新の知見と実績に基づいた情報をご紹介します。 ►ピニオンギヤにおける歪み問題の根本原因 ピニオンギヤなどの平歯車は、動力を伝達する重要な機械要素です。高い負荷がかかるため、耐久性と硬度を向上させる目的で熱処理が施されますが、その過程で発生する「歪み」が製品精度を低下させる大きな要因となっています。 歪みが発生する主な原因は以下の通りです ● 材料の不均一性: 鋳造や鍛造工程で生じる組織のばらつき ● 内部応力: 機械加工時に材料内部に蓄積される残留応力 ● 非対称形状: ギヤ形状そのものが持つ不均一な熱分布 ● 熱処理条件: 加熱・冷却過程での温度管理不足 これらの要因が複合的に作用し、熱処理後の寸法精度低下につながっています。 ►浸炭焼入れ前の焼きならし（焼準）処理が鍵 多くの現場では、ピニオンギヤの熱処理として「浸炭焼入れ」を採用していますが、歪みを抑制するためには前処理として「焼きならし（焼準）」を行うことが効果的です。 焼きならしとは、材料を一定の高温まで加熱した後、徐冷する熱処理方法です。この工程には以下のような効果があります ・ 組織の均一化: 鋳造や鍛造で生じた不均一な組織を均一化 ・ 内部応力の除去: 加工時に発生した残留応力を取り除く ・ 機械的性質の安定化: 材料全体の強度特性を均一にする ・ 被削性の向上: 後工程の切削加工がしやすくなる 特に重要なのは、焼きならし処理の温度設定です。通常よりも「高めの温度設定」で焼きならしを行うことで、浸炭焼入れ後の歪みが少なくなる傾向が確認されています。これは材料組織がより均一化され、熱処理時の熱応力が均等に分散されるためです。 ►歪み抑制のための具体的アプローチ ☑ 最適な焼きならし条件 ピニオンギヤの材質と形状に合わせた最適な焼きならし条件を設定することが重要です。 🔸 温度設定: 標準的な焼きならしよりも20〜30℃高い温度設定 🔸 保持時間: 材料の厚みに応じた十分な保持時間の確保 🔸 冷却速度: 均一な冷却による応力の最小化 ☑ 浸炭焼入れ工程の最適化 焼きならし後の浸炭焼入れ工程も歪み抑制に大きく影響します。 🔸 均一な炭素濃度: 表面から内部までの炭素濃度勾配を最適化 🔸 昇温・降温管理: 緩やかな温度変化で熱応力を最小限に 🔸 冷却制御: 製品形状に合わせた冷却方法の選択 ☑ 治具設計の工夫 熱処理時の治具も歪み抑制に重要な役割を果たします。 🔸 均等な熱分布: 熱が均一に伝わる治具設計 🔸 適切な支持方法: 変形を防ぐ製品支持位置の最適化 🔸 材料選定: 熱膨張係数を考慮した治具材料の選択 ►自社の強みと実績 当社では、熱処理における歪み抑制技術に特化した取り組みを行っています： ★ 熱処理技能士による技術力 一級・二級熱処理技能士を多数擁し、科学的アプローチと豊富な経験を組み合わせた最適な熱処理条件をご提案します。熱処理条件設定は「匠の技」と「データに基づく分析」の両面から最適化しています。 ★ 多様な熱処理設備 多品種・少量生産に対応可能な複数の熱処理炉を保有。材質や形状に合わせた最適な炉を選択できるため、ピニオンギヤのような精密部品にも安定した品質を提供できます。処理可能サイズは最大1,200W × 2,000L × 600Hまで対応可能です。 ★ 厳格な品質管理体制 ロックウェル硬さ試験機やマイクロヴィッカース硬さ試験機などの検査設備を完備。熱処理後の製品は徹底した品質検査を実施し、データの管理も万全です。ISO9001認証取得により品質管理体制も整っています。 ★ 実績データの蓄積 過去10年以上にわたるピニオンギヤをはじめとする精密部品の熱処理データを蓄積。材質別、形状別の最適条件をデータベース化しているため、新規案件でも高い精度で歪み抑制が可能です。 ►適用可能な材質と実績 以下の材質でピニオンギヤの熱処理実績があります： ・ 機械構造用炭素鋼：S45C, S48C, S50C など ・ クロムモリブデン鋼：SCM415, SCM420, SCM435 など ・ ニッケルクロムモリブデン鋼：SNCM220, SNCM420 など ・ クロム鋼：SCr420, SCr440 など 材質や製品特性に合わせた最適な熱処理条件をご提案いたします。 ►導入効果まとめ ピニオンギヤの熱処理工程に適切な焼きならし処理を導入することで、以下のような効果が期待できます ✓ 品質の安定化: 歪みが少なく、寸法精度の高い製品の実現 ✓ コスト削減: 後工程での調整作業の削減 ✓ 生産性向上: 不良率低減による生産効率の向上 ✓ 耐久性向上: 均一な組織による製品寿命の延長 ✓ 納期短縮: 手直し作業減少による全体リードタイム短縮 ►まとめ：ピニオンギヤの品質向上は焼きならしから ピニオンギヤの熱処理における歪み抑制は、製品品質を左右する重要な技術課題です。適切な焼きならし処理を前工程に組み込むことで、浸炭焼入れ後の歪みを大幅に低減できることが実証されています。 特に「処理温度を高めに設定した焼きならし」は、浸炭焼入れ後の歪み抑制に効果的です。材料組織の均一化と内部応力の除去により、熱処理後の寸法精度が向上し、製品品質の安定化につながります。 現在、熱処理後の歪みでお困りの方は、ぜひ当社の技術資料をダウンロードしてください。実際の事例やデータに基づいた詳細な情報をご覧いただけます。また、お客様の製品に合わせた最適な熱処理条件についてのご相談も承っております。 ►技術資料ダウンロード より詳細な技術情報を記載した資料をご用意しております。下記URLよりダウンロードいただけます。 資料ダウンロードフォームURL：https://ja.nc-net.or.jp/company/73980/dl/catalog/213044 ►お問い合わせ 熱処理でお困りのことがございましたら、お気軽にご相談ください。 技術相談・見積依頼フォームURL：https://ja.nc-net.or.jp/company/73980/inquiry/ 【会社概要】 社名：光陽産業株式会社 所在地：〒714-0005 岡山県笠岡市新賀777 TEL：0865-65-1555 FAX：0865-65-1560 コーポレートサイト：http://www.koyosangyo.com/
| 主要３品目 | 調質（焼入れ・焼戻し）焼準（焼きならし）焼鈍（焼きなまし） 浸炭焼入れ・浸炭窒化・高周波焼入れ・無酸化焼入れ・真空焼入れ ガス窒化・ガス軟窒化・アルミT6処理等 |
|---|---|
| 産業分類 | 産業用機械 建築土木資材 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - ガス軟窒化 2:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 焼なまし（焼鈍） 4:表面処理 - 熱処理 - 焼入 5:表面処理 - 熱処理 - 焼ならし（焼準） 6:表面処理 - 熱処理 - 応力除去焼なまし（SR処理） 7:表面処理 - 熱処理 - 溶体化処理（固溶化熱処理） 8:表面処理 - 熱処理 - 高周波焼入 9:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 10:表面処理 - 熱処理 - 窒化処理 |
【アルミ 熱処理 風冷 空冷 溶体化】 どうにか歪みを小さくすることが出来ないか。。。 そこで設備メーカーと共同で開発したのが、「アルミ風冷溶体化炉」です！ ▼開発までの経緯 二輪、四輪の軽量化に伴い、アルミ部品も1mm、2mmと非常に薄肉の製品が増えてきました。 薄肉となったアルミ部品は強度UPが求められ、設計者からはT6処理の要望が出てきます。 通常、T6処理（溶体化＋時効硬化）の場合、溶体化後に水冷となります。 水冷は60℃程度の温水となる為、水冷の衝撃と冷却時の温度変化により、変形が発生してしまいます。この変形は薄肉になればなる程大きくなり、矯正しようとしても上手に直すことが出来ません。 弊社はアルミ部品を数多く熱処理しており、毎日試作品の対応も行っております。 その中でも歪みの問題は常に頭を悩まされており、作業者が試行錯誤しながら直していました。。。 ★アルミ風冷溶体化炉の特徴 上600㎥/分、下600㎥/分の風冷装置を取り付けており、風の勢いで部品を冷却します。 現在は試作部品の対応が主となりますが、その歪みの少なさには定評を頂いております！ 歪みに悩んでいる部品があれば、是非一度お試し下さい。 ************************************** 株式会社中遠熱処理技研 〒436-0083 静岡県掛川市薗ケ谷840-1 TEL 0537-24-5566 FAX 0537-24-5567 URL http://www.chuen-ht.jp/ E-mail : shinba@chuen-ht.jp 担当：営業課 榛葉（しんば） **************************************
| 主要３品目 | 浸炭・浸炭窒化・焼入れ・ガス軟窒化・真空熱処理 連続光輝焼準・焼鈍 アルミ熱処理 |
|---|---|
| 産業分類 | 輸送機器 産業用機械 工作機械 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 焼ならし（焼準） 2:表面処理 - 熱処理 - 焼なまし（焼鈍） 3:表面処理 - 熱処理 - 溶体化処理（固溶化熱処理） 4:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 5:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 6:表面処理 - 熱処理 - 応力除去焼なまし（SR処理） 7:表面処理 - 熱処理 - ひずみ取り焼なまし |
真空熱処理炉において一般に冷却時、窒素ガスを炉内に吹き込み炉内ファンを回して循環させ、熱交換しながら製品を冷やします。この冷却方法は製品を酸化させず綺麗に仕上げることができますが、冷却速度が緩慢なので焼き入れできる鋼材に制約があります（SKD11のような空冷でも焼きの入る鋼材）。そこで冷却速度を上げる目的で冷却時のガス圧力を上げる方法があります。弊社では最大６Barの冷却圧力を得られる形式の真空熱処理炉を保有しております。
| 主要３品目 | 真空熱処理 イオン窒化処理(プラズマ窒化処理) サブゼロ処理 |
|---|---|
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 窒化処理 3:表面処理 - 熱処理 - サブゼロ処理 4:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 5:表面処理 - 熱処理 - 溶体化処理（固溶化熱処理） 6:組み立て・検査 - 検査 - 計測 7:表面処理 - 熱処理 - 焼入 |
～高周波焼入れとは？ 電磁誘導を利用した誘導加熱～ 〇高周波焼入って何？ ｢高周波誘導加熱｣と言う電磁誘導を利用した加熱方法で行う焼入（熱処理）の事です。 高周波電流の流れるコイルの中に金属電気的導体 （銅製コイルなど） を置くと､電磁誘導によって､金属の表面に高周波磁束による誘導電流が流れます. この電流は､金属の持つ抵抗によってエネルギーを損失し､熱（超高温）を発生させます。 この発熱現象を熱源として利用したのが誘導加熱です。 ■ 高周波焼入の特徴(長所) 高周波誘導加熱による焼入加工は、一般的に以下のような特徴を持っています。 🔥 燃焼炉と違って、銅コイルを使い電気で発熱して焼入れすることでワーク表面の硬さを変える。 🔥 コイルは非接触で加熱され､ワーク自体が発熱するため作業環境が良く、公害が燃焼炉より少ない。 🔥 短時間加熱のため酸化が極めて少なく、結晶粒及び､組織が微細化される。 🔥 急速加熱が可能のため、エネルギー効率が良く省エネ・電気代削減に役立つ。 🔥 表面局部加熱が可能。 焼入条件（焼入れ深さ、強度）の調整も容易である。 🔥 浸炭焼入れ等に比べ、焼入歪みが少ない。 🔥 自動化が容易で、機械加工ラインへの組み込みも可能。 Youtubeチャンネル 👉 https://www.youtube.com/c/fujidenshi インスタグラム. 👉 https://www.instagram.com/fujidenshi/ ・高周波焼入れ 焼入れ 熱処理 コストダウン https://www.nc-net.or.jp/company/88995/product/detail/83051 ・試作開発 焼入れ 富士電子工業 浸漬焼入れ 量産 https://www.nc-net.or.jp/company/88995/product/detail/85043 ・高周波焼入れにおける加熱コイルの重要性について https://www.nc-net.or.jp/company/88995/product/detail/163589 高周波焼入れの事なら、一度富士電子にお問い合わせください. ――――――――――――――――★―☆。.:*:・゜― 富士電子工業㈱ 本社営業部 大阪府八尾市老原6-71 TEL：072-991-1361 FAX：072-991-1309 HP ： https://www.fujidenshi.co.jp/ ・東京営業所 東京都港区浜松町1丁目12-14 昭和アステック5号館1F、3F TEL: 03-5472-1361 FAX：03-5472-1362 ・名古屋営業所 愛知県名古屋市中区金山1-9-17 金山スズキビル7F TEL: 052-322-1361 FAX：052-322-1362 ―★―☆。.:*:・゜――――――――――――――――
| 主要３品目 | 高周波焼入れ受託加工・高周波熱処理による試作 高周波誘導加熱装置およびその部品の製造販売 トランジスタ・インバータおよびその部品の製造販売 |
|---|---|
| 産業分類 | 工作機械 産業用機械 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 高周波焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 焼なまし（焼鈍） 4:製品製造 - 生産財 - その他産業用機械製造 5:表面処理 - 熱処理 - 完全焼なまし 6:表面処理 - 熱処理 - ひずみ取り焼なまし 7:表面処理 - 熱処理 - 応力除去焼なまし（SR処理） 8:表面処理 - 熱処理 - オーステンパ 9:表面処理 - 熱処理 - サブゼロ処理 10:表面処理 - 熱処理 - 雰囲気焼入 |
弊社は長い年月をかけて、設備の充実に力を注いでまいりました。それにより数mm程の焼入れから３m程の長尺物、直径２m近い歯車の高周波焼入れまで、柔軟に対応できる受け入れ態勢を整えております。 品物の形状に関しましても、軸物、歯車はもちろん、特殊形状のカム、治具、板、車輪、ブロック、クラッチなどなど、様々な品物に高周波焼入れが可能です。 高周波焼入れのことにつきましては何でも弊社にご相談ください。
| 主要３品目 | 高周波熱処理 高周波焼入れ 高周波 焼戻し テンパリング 歪み取り ショットブラスト サンドブラスト ショットピーニング |
|---|---|
| 産業分類 | 治工具 工作機械 産業用機械 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 高周波焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 完全焼なまし 4:表面処理 - 熱処理 - 炎焼入 5:表面処理 - その他表面処理 - ショットブラスト 6:表面処理 - その他表面処理 - サンドブラスト 7:表面処理 - その他表面処理 - ショットピーニング・WPC処理 |
最新の検査設備を備え、エンジンバルブコッタは国内の35%、世界の17%を浸炭焼入焼戻し処理をし、トラック用のインナーナット、ホイルピンは国内生産の80%を熱処理加工しております。
| 主要３品目 | 浸炭焼入れ焼戻し 真空熱処理 ホモ処理 |
|---|---|
| 産業分類 | 治工具 産業用機械 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 焼入 4:表面処理 - 熱処理 - 高周波焼入 |
熱処理 試作品 量産 焼入・焼戻 愛知県刈谷市 こちらは、熱処理前製品の治具セット後の様子です。 弊社では、製品の材質、寸法、ロットなどに応じて、 歪みの少ない最適な処理方法を提案させていただいております。 弊社で行っている熱処理について、 ホームページで詳しく掲載しております。 ぜひご覧ください。 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 日高工業株式会社 HP：http://www.hidaka-kk.jp/ <本社> 〒448-0002 愛知県刈谷市一里山町柳原7-1 TEL：0566-36-2390 FAX: 0566-36-0279 <今岡工場> 〒448-0008 愛知県刈谷市今岡町新田70 TEL: 0566-36-7117 FAX: 0566-36-7356 <豊明工場> 〒470-1161 愛知県豊明市栄町新佐山1-765 TEL: 0562-96-0465 FAX: 0562-96-0495
| 主要３品目 | 自動車部品（小物 薄物 リングの熱処理） |
|---|---|
| 産業分類 | 産業用機械 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 焼入 3:表面処理 - 熱処理 - ガス軟窒化 |
歪みや熱処理ムラの少ないソルト焼入れは弊社の得意分野です。お客様の要望に応えられるよう、高温から低温まで様々な温度の塩浴槽を備えております。なかでもφ700×700と300×1100×1100の大型ソルトバスは、今まで諦めていた大きな板モノや円板などの焼入れを可能にしました。
| 主要３品目 | ソルト熱処理 浸炭熱処理 プレステンパー |
|---|---|
| 産業分類 | 治工具 工作機械 産業用機械 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - 熱処理 - 塩浴焼入 2:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 焼入 |
真空浸炭法は、二酸化炭素の排出が少なく環境に優しいなど、多くの優れた特徴を持つ浸炭法として注目されております。硬化深さの深いワークの場合は、ガス浸炭処理く比べて短時間化が可能であり、逆に0.1～0.2㎜程度の浅い浸炭の場合も優れた品質均一性を確保できます。 また、単にガス浸炭処理の代替処理ではなく、高濃度浸炭処理、真空浸炭窒化など真空浸炭特有の処理技術を開発して、機械部品の更なる高強度化を可能にしております。 ・対応可能な材料、 SPCC,SCM材,SNCM材,SUJ2,SKD61,SKD11,SKH,SUS304,SUS430,チタン合金など、 あらゆる鋼材や非鉄金属にも対応致します。 ・よくある浸炭深さ 0.5～0.7㎜、0.7～1.0㎜、0.9～1.3㎜、1.3～1.6㎜、2.0㎜以上 特に弊社の真空浸炭焼入れは、雰囲気制御システムを搭載しており、製品形状や装入量の制限が少ないために抱合せや混載処理が可能です。
| 主要３品目 | 真空浸炭 ガス浸炭 焼入れ焼戻し |
|---|---|
| 産業分類 | 工作機械 産業用機械 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:表面処理 - その他表面処理 - CD浸炭／TD処理 2:表面処理 - その他表面処理 - 工具・金型皮膜処理 3:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 4:表面処理 - 熱処理 - 雰囲気焼入 5:表面処理 - 熱処理 - 溶体化処理（固溶化熱処理） 6:表面処理 - 熱処理 - 窒化処理 7:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 |
弊社は高周波焼入れの経験が深く、コイル治具の製作に非常なノウハウを蓄積してまいりました。コイル治具を上手く使うことによって、加工品の大きさ・形状にとらわれない、柔軟な対応が可能な点を評価頂いております。
| 主要３品目 | 真空熱処理 浸炭 ガス窒化 |
|---|---|
| 産業分類 | 工作機械 通信機器 輸送機器 |
| イチオシ加工分類 |
1:試作開発・少量生産 - 溶接・接着 - ろう付 2:表面処理 - 熱処理 - 真空焼入 3:表面処理 - 熱処理 - 浸炭焼入 |
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