WPC処理® 自動車部品、金属部品、金型、刃具、工具等の寿命が数倍に!! 短納期、1個からの注文、コーディング等の複合処理も可能です。

WPC処理®のリーディングカンパニー 株式会社 不二WPC


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よくある質問

質問

処理の目的は?

WPC処理は、金属表面処理の一種で金属の疲労強度向上と摺動性向上を主目的に処理されます。

では「疲労強度向上」とはいったい何のことでしょうか?金属は繰り返し力がかかるとだんだん強度が落ちてきます。例えば、材料の最初の強度が100とした場合、100より大きな力がかかると壊れます。逆に100以下の力であれば壊れません。しかし、50や60という強度的には壊れるはずがない力でも、それが何万回、何億回と繰り返しかかることにより壊れてしまうことがあります。これが金属疲労です。また、バネがヘタる(弱くなる)のも金属疲労が原因です。

ここがポイント!WPC処理は金属の強度を上げるのではなく、この金属疲労に対して非常に強くなります。ですから、ある力が加わると1回で壊れてしまう部品に処理をしても、壊れなくなる可能性は少ないと言えます。これは、材料の強度が足りないからです。逆にしばらくは持つけど何回かすると壊れてしまう部品に処理すれば寿命が延びたり壊れなくなる可能性は大きいと言えます。

「摺動性向上」とは、滑りを良くして、摩耗を減らすということです。摺動抵抗の低減により車のパワーは僅かに上がりますが、大幅なパワーアップは期待しない方が良いでしょう。
それよりも、摩擦熱の減少、焼き付き防止による耐久性の向上、レスポンスの向上が期待できます。

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質問

処理の方法は?

WPC処理は40〜200ミクロンの非常に小さなショットを、処理される材料に対して100m/sec以上という非常に高速で噴射して処理をします。ショットの材料、形状、大きさ、噴射速度は処理される材料や処理の目的(疲労強度向上、摺動性向上など)により異なります。

似たような処理に、ショットピーニングやハードショットピーニングと呼ばれる処理があり、疲労強度向上に有効なことから、ギアやバネなどに使われています。WPC処理はショットピーニングやハードショットピーニングよりもはるかに疲労強度が向上します。さらに、表面の面荒れを起こさず、非常に細かい凹凸(ミクロプール)を形成して、そこに潤滑油が保持されるので摺動性が向上します。

もう一つ、今までの技術との大きな違いは、WPC処理は表面熱処理であるという点です。ショットの噴射速度が速いので、ショットが衝突したときに瞬間的に熱が発生します。その温度が金属の結晶を一度溶かしてしまう程の温度になります。一度溶けた金属を急冷すると金属の結晶は非常に細かくなります。結晶が細かいと結晶の表面積が大きく、結晶同士の結びつきが強くなり、クラックと呼ばれる割れ目が入りにくくなります。WPC処理は金属の表面の結晶を非常に細かすると同時に、表面にあった細かいクラックを修復してくれる働きがあるのです。摩耗が結晶の剥離現象と捉えれば、結晶が微細化して結びつきが強ければ摩耗に強いことになります。また、WPC処理をした金属の表面は硬さも上がっています。

WPC処理によりできたミクロプールは摺動部ではしばらくするとなくなる場合があります。摺動部で面圧の高い場合(例えばクランクシャフト)や、ピストンやメタルなどの柔らかい材料の場合に起こります。この場合、初期的にいい”あたり”が出て、初期摩耗を抑える働きをしています。いい”あたり”が出た後に、硬度が高く組織が微細化された層が出て、摺動性を向上すると同時に、摩耗を抑制しています。

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処理によってひずみや寸法変化は出ない?

車の部品でWPC処理によってひずみが出た、寸法変化が出て使いものにならなくなったということは今までに一度もありません。寸法変化が全くないというと嘘になりますが、表面をたたきならしているだけなので、その変化はせいぜい1〜2ミクロンです。
また、面粗さは元の面が鏡面であれば当然悪くなります(0.5〜1.5s程度)が、元の面が鏡面でなければ(3〜6s程度)面粗さは逆によくなる場合もあります。さらに、もっと悪い場合はその凹凸を大きく変化させることはありません。但し、表面がさびていたり、鋳造品で巣穴が潜在していたり、材料の硬さのむらがある場合は、面が荒れたように見えることがあります。
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表面の凹凸(ディンプル)がなくなっても、効果は継続する?

WPC処理の効果は凹凸(ディンプル)によってのみ得られる訳ではなく、凹凸(ディンプル)の下に形成される微細化された組織層によって更に効果が得られます。1度あたりがでてくれば、長期間効果は継続しますので、問題ありません。

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何故、WPC処理をすると微細化されて強度が上がるのでしょうか?

WPC処理は従来のショットピーニング加工と比較して著しく高い圧縮残留応力や硬度を材料の表層に付与するだけでなく、微粒子の高速衝突により材料表面の局所領域に多方向・多パス・非同期で微小な塑性変形が繰返し生ずるプロセスの過程で、初期段階において表面に著しい凹凸が形成され表層近傍に大ひずみ加工を導入します。そして、局所的な大ひずみ加工は、熱処理効果を有しながら結晶欠陥である転位運動が塑性流動を伴いながら引き起こされて加工硬化がおこります。さらに塑性変形が進むと結晶粒が微細化されて結晶粒界が増えて転位密度の増加に伴って転位セルが微細化し、さらに転位密度がある臨界値を超えると動的連続再結晶によってナノ結晶組織に至ると考えられています。従って、マイクロディンプル(精密凹凸)の直下にナノ結晶組織があり、その直下に微細化組織が生成している形になっている訳です。また、ナノ結晶は600℃でも安定であり、摩擦発熱による硬度低下を回避することができ、マイクロディンプルの形成は油溜りを与え、初期なじみを容易にします。

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何に処理できるの?

金属であれば、ほとんどのものが処理可能です。例えば、ギアのような鋼、ピストンのようなアルミ及びアルミ合金、オイルポンプのような焼結合金、クランクシャフトのようなダクタイル鋳鉄、メタルのようなスズや鉛の合金、そのほか、チタン合金などなど。
さらに、硬質クロームやTIN等のメッキや、窒化、浸炭などの表面処理の上に処理する事により相乗効果が発揮されます。また、メッキ等の前処理にWPC処理をすると、密着性がよくなります。
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処理出来ないものは?

処理はどんなものでも出来ますが、効果が期待できないものとして次のようなものが挙げられます。

■洗浄が十分に出来ないもの

 処理により微細なショット、特に仕上げに使うショットが残ります。通常洗浄すればきれいに落とすことができますが、分解できないベアリングや油穴が複雑でメクラ穴のあるシリンダーブロック等はなかなか完全な洗浄は困難です。

■シリンダーブロック

 以前は洗浄が困難という理由で処理受付をお断りしていましたが、二硫化モリブデンショットの導入で処理可能となりました。
 現在、鋳物摺動部品の標準処理として二硫化モリブデンショットを採用しています。

■チル化した鋳物
 鋳物の中でも摺動性を上げるために、部分急冷させて非常に硬くてもろいチルという組織を意図的に作る場合があります。車の部品でいうと、カムシャフトがあります。チル化した組織は熱処理であるWPC処理を受け入れにくいと言えます。削り出しのカムシャフトであれば問題ありません。現在、チル鋳物の標準処理として二硫化モリブデンショットを採用しています。

■特殊な表面処理が施されたもの
 通常の表面処理であれば問題ありませんが、一部特殊な表面処理をした部品があります。例えばロータリーエンジンのハウジングが挙げられます。硬質クロームのポーラスメッキかと思われますが、このようなものは処理により摺動性を向上させる面を作ることが出来ません。
 現在、ロータリーハウジング類の標準処理として二硫化モリブデンショットを採用しています。

■金属以外のもの
 ゴム、プラスチック部品に二硫化モリブデンショットを施すことにより、摺動性を大幅に高める事ができる可能性があります。
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依頼の方法は?

ご依頼頂く際には、ご依頼の手続きに関する資料を送らせて頂きますので、「お問い合わせ」フォームより会社(店)名、住所、電話番号、ご担当者氏名を入力の上送信して下さい。
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個人でも依頼は可能ですか?


申し訳ありませんが、原則として個人の方からの処理依頼は受け付けておりません。

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納期はどれくらいかかりますか?

処理を行う製品の種類や数によりまして変わってまいります。まずは、「お問い合わせ」フォームよりお問い合わせ下さい。
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質問

依頼の際、最低ロット数はいくらですか?


処理を行う製品の種類にもよりますが、概ね1ロット:20〜から注文を付けつけております。

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処理価格はいくらですか?

まずは「処理価格例」をご覧ください。ピストンやギヤなどのWPC処理価格例を掲載しています。掲載していないものもありますので、「お問い合わせ」フォーム、又は電話(042-707-0776)よりお気軽にお問い合わせ下さい。

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処理以外にかかる費用はありますか?


処理を行う製品の運搬費、及び梱包代はお客様のご負担になります。それ以外は発生致しません。

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保証期間はありますか?


保証期間は特にありません。当社が処理を行いました製品について、何かありましたら「お問い合わせ」フォーム、又は電話(042-707-0776)よりお問い合わせ下さい。

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質問

モリブデンショットは可能ですか?

可能です。「お問い合わせ」フォーム、又は電話(042-707-0776)よりお気軽にお問い合わせ下さい。

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