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放電硬化処理によるはんだ槽のエロージョン対策、金属金型・治具の補修再生

放電硬化タングステンコーティング装置より金属硬度及び耐摩耗性を増大させる。

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金属金型、装置治具や耐摩耗力の向上が望ましい金属被処理材表面にタングステンカーバイトを電磁的に振動させ火花放電させることによりイオン化された電極材が被処理材の内部にまで打ち込まれFe原子と置換され同時に拡散、浸透されることにより高硬度約1600Hvの層が形成されます。

硬度の値は処理材により異なります。

処理効果

高硬化:被処理材硬度の3〜5倍の硬度UP(ビッカーズ硬度)
・超硬金型の耐摩耗性の向上、超寿命化によりコストの削減
・SUS等の金属装置治具の耐摩耗性の向上、超寿命化によるコストの削減
・ハンダポッド、ノズル、ハンダ槽用熱電対のエロージョン対策によりハンダ品質の安定、交換コストの削減、資源の有効活用

原理

放電硬化装置による火花放電を気中において発生させ、その際に生ずる熱的影響ならびに電極物質の移転によって金属の表面を硬化しようとするものであります。特に鉄鋼材料の場合にはこの方法によって従来他の方法では得られなかったような高硬度の表面硬化層を簡単に得られます。下記は基本的な電気回路でありますが電極にバイブレーターが取り付けられており振動サイクルに駆動し電極(+)を試料(-)に近づけ両極の間の絶縁が破れてその間に火花放電を発生します。火花放電に際し蓄電器中に蓄えられた電気は瞬間的に放出される為電流値が極めて大となり非常な高熱とその極小部分の急熱による非常な高圧とを発生させます、そして電極及び試料の小部分は急激に溶融、蒸発を起こし次いで短絡時間の後には両極が短絡して両極の溶融物質がまざり合って急冷されます。極物質は一方から他方へと移転し異なる特殊な層を形成します。勿論一回の放電によって形成される層は極めて小範囲かつ少量であるがこれを繰り返すことにより試料表面全体に比較的均一に形成されます。

放電点の温度が著しく高温(約25,000℃)であるため局部的には大気中の酸素、二酸化炭素、などの反応を許さない真空中と同様の雰囲気の下に電極物質のWCがイオン化されて被加工物質に拡散し著しい硬化層を生成します。
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※電極材の性質により被処理表面にはそれに該当する性質が得られる。
※電極材は常に飛散、気化により消耗する。
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応用例1はんだ槽、ノズルのエロージョン対策

・機械によるはんだ付けの場合は、従来の鉛を含むはんだと組成が異なるために自動はんだ槽を化学的に浸食して穴を開けるなどの問題エロージョンが発生し、それを防ぐためにはんだ槽材質の変更が必要となります。放電硬化法によるWCコーティングにより接液面を超硬化、超硬は金属分子間結合が無い為はんだ(スズ)をはじきます。これによりエロージョンを防ぎ槽材質変更の必要が無くなります。
<期待される効果>
□鉄系金属汚染による継ぎ手品質劣化の防止
 (ステンレス鋼のフローはんだ浴槽への溶けだし)
□フロー槽自体の穴あき防止 
□ハンダ槽の熱電対の長寿命化

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応用例2超硬をはじめとする金属金型、治具の摩耗対策及び補修再生

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・放電硬化装置の単体販売もいたしておりますのでお問い合せ下さいませ。


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