金型・治具部品の材料・加工方法と海外調達メリット｜金属・樹脂加工部品の海外調達、試作加工ならTECH-JOURNEY

金型・治具部品の材料・加工方法と海外調達メリット

ものづくりに欠かせないのが『金型・治具』となります。この生産ツールによって製品の良し悪しが変わってきてしまうといったことがあります。金型、治具部品に使われる材料、加工方法の紹介と中国・ベトナムなどの海外調達メリットをご紹介いたします。

弊社では金型部品の加工を中国工場で行い　低コスト、高品質にてお客様に納入することが可能です。

金型・治具部品の加工はTECH-JOUNEYにお任せください。

金型・治具加工に使用される主な金属材料

金型部品に使用される材料は、主に高い強度・耐久性・耐熱性を求められるため、次のような素材が多く使われます。

SKD61（熱間工具鋼）
SKD61は、耐熱性や靭性が高く、温度変化に強いため、プラスチック射出成形用金型のキャビティやコア部品に多く使用されます。また、表面硬化処理により耐摩耗性を向上させることも可能です。
SUS420（ステンレス鋼）
SUS420は耐食性があり、特に腐食が問題になる環境下で使われることが多いです。錆びにくいため、湿度が高い環境や腐食性のある材料を扱う場合に適しています。
NAK80（プレハードン鋼）NAK80は、高い鏡面性が得られるため、外観品質が重要なプラスチック製品の金型によく使われます。機械加工性も良く、熱処理が不要で仕上げ加工が簡単なのが特徴です。
P20（プレハードン鋼）
P20は、主にプラスチック射出成形用金型に使用されることが多く、硬度が安定しており、加工性も良好です。NAK80と同様に熱処理が不要で、そのまま使用できる点がメリットです。
H13（熱間工具鋼）
H13は、耐熱性と耐摩耗性に優れており、特に高温での使用に強いため、ダイカスト金型や高温にさらされる金型部品に使用されます。
鋳鉄
鋳鉄は耐摩耗性があり、コストも比較的低いため、金型のフレームなどに使用されることがあります。重量があるため、部品の一部に用いられるケースが多いです。

これらの材料は、金型の種類や使用条件に応じて使い分けられています。また、耐摩耗性や耐食性を向上させるため、表面処理（窒化処理、ハードクロムメッキなど）を施すことも一般的です。

■金型・治具部品の加工方法

金型や治具部品の加工方法には、部品の形状、精度、材料特性に応じてさまざまな方法があります。以下に主要な加工方法を紹介します。

切削加工

フライス加工: 鋼材や硬質合金を削って形状を作る基本的な加工方法です。部品の平面加工や溝加工、穴あけなどに用いられます。

旋盤加工: 円筒形や円錐形の部品を加工する際に使われ、主にシャフトや軸部品の加工に適しています。

研削加工: 表面の精度を上げるための仕上げ加工として使われ、主に表面の粗さや寸法精度を向上させるために施されます。

放電加工

ワイヤーカット放電加工: 鋼材や硬質合金などの硬い素材をワイヤーで放電しながら切断する加工方法です。複雑な形状や高精度の部品加工に適しています。

放電加工（型彫り放電加工）: 放電で電極と同じ形状を素材に彫り込む方法です。複雑な形状や硬い材料でも精密な加工が可能です。金型のキャビティ部分などに使用されます。

研磨加工
精密な表面仕上げを行う際に用いられ、主に平面研磨や円筒研磨、内面研磨などが行われます。耐摩耗性を求められる部品や、高い寸法精度が必要な部分に用いられます。

熱処理
切削加工後の部品に硬化処理（焼入れや焼戻し）を施し、硬度や靭性を向上させる方法です。金型や治具部品は、耐摩耗性や耐熱性が求められるため、熱処理で必要な硬さを確保します。

鍛造
高い強度や靭性が必要な場合に使われ、材料を加熱して塑性変形させて所定の形状にする方法です。冷間鍛造や熱間鍛造があり、部品の用途に合わせて適切な方法を選びます。

表面処理・窒化処理: 表面を硬化させ、耐摩耗性や耐熱性を向上させます。金型の寿命を延ばすために重要です。・メッキ（クロムメッキやニッケルメッキ）: 防錆効果や耐摩耗性を高めるため、クロムメッキやニッケルメッキなどが施されます。コーティング（PVD、CVDなど）: 高硬度コーティング（チタンコーティングなど）により耐摩耗性を高め、摩耗や腐食から保護します。

これらの加工方法を適切に組み合わせることで、金型や治具の精度や耐久性を高め、製品の要求に応じた最適な部品が作成されます。