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産総研、難燃性マグネシウム合金の熱間ドライプレス加工技術を開発

[issued: 2008.02.22]

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 産業技術総合研究所(産総研)と東京都産業技術研究センター(都産技研)と不二越は、熊本県産業技術センター、鹿児島大学、日本工業大学の協力を得て、ダイヤモンドコーティング金型を用いマグネシウム合金板材の完全な熱間ドライプレス加工技術を確立した。産総研と都産技研は、テフロンシートを潤滑剤として用いた熱間プレス成形技術を確立していたが、今回不二越の金型コーティング技術を融合し、金型加工面に潤滑効果が高いダイヤモンド薄膜をCDV(Chemical Vapor Deposition:化学蒸着法)で形成し潤滑油が不要なドライプレスを可能にした。

 マグネシウム(Mg)は資源量が豊富であるとともに軽量で強度が高く、鉄鋼やプラスチックに代わる素材として期待されているが、室温で変形させることが難しいため鋳物が主流になっている。また、Mg板材はプレス加工が可能だが、低温では割れるため温度を上げて熱間で板材を金型に押しつける必要がある。従来はこの工程で高温に耐える高価な潤滑油が必要で、加工後の洗浄に必要な水の処理など環境面の問題を抱えていた。

 Mg合金のプレス加工は、一般的なAZ31合金(Al3%、Zn1%)で160~180℃、展伸用AM60合金(Al6%、Mn0.4%)に2%カルシウムを添加した難燃性AMX602合金で280~300℃の高温が必要になる。CVDによるダイヤモンド膜はメタン1%と水素99%を原料に熱フィラメント法で膜厚10ミクロンの結晶を製膜し、320度までの熱間加工で問題なく潤滑性を発揮することが確認された。ダイヤモンド結晶だけの膜は壊れやすいため、今後はダイヤモンド薄膜上に非結晶の硬質材のDLC(Diamond Like Carbon)膜を形成する複合手法で、コーティングの高機能化とコスト改善を目指す。

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