レーザで焼入れ

 歯車・ラック 

 小原歯車工業(埼玉県川口市、048・255・4871)は、歯車やラックの表面強度を上げる焼き入れ処理で、半導体レーザを使った新工法を確立した。従来の高周波焼入れに比べ、熱変形が少なく精度が高いことや、狭小部などにも熱処理できるのが特長。歪み矯正、冷却工程などが削減でき、「生産リードタイムの短縮や、コストも抑えられる」(小原健嗣常務)という。昨年11月には、レーザ焼き入れラックを標準品として発売し、今後は高周波からレーザへと置き換えていく。

高周波から置き換え提案

レーザ焼入ラック レーザ焼入機
左:レーザ焼入ラック 右:レーザ焼入機

小原常務

小原常務

 歯車やラックは、歯の強度を上げるために用途に応じた熱処理を施す。従来は、コイルに電流を流して加熱する高周波焼入れと、炉で炭素を染み込ませる浸炭焼き入れという大きく2つの方法がある。中でも、高周波焼入れは価格面や製品ラインナップの豊富さから幅広い用途に使われる。しかし、焼入れ後の歪みが大きいことや、狭小部や部分的に熱処理できないなどの課題があった。

 そこで同社は2015年、製造子会社のKHK野田(千葉県野田市)に独自の半導体レーザ装置を導入。焼入れ後の冷却や焼き戻し、歪みの矯正など後工程が大幅に削減できる「レーザ焼入れ」の研究を始めた。小原常務は、「照射時間や出力、角度など試行錯誤を繰り返し、ようやく製品化できるようになった」。昨年11月に、レーザ焼入れラック「SRF-HL」を標準品として発売。「(高周波焼入れに比べ)数日かかっていた工程が数時間で可能になったほか、生産コストも2割ほど削減できた」という。

 同製品は、m1.5~6まで揃え、全長は高周波焼入れでは1mまでだったが、歪みが少ないため2mまで標準化。全21種類を揃える。焼入れ硬度もHRC55~65と高周波よりも硬度が高く、ダウンサイジングによるコスト低減や小型化も図ることができる。

 小原常務は「レーザ焼入れは、歯車の熱処理では今までにない技術で、精度と生産スピードに大きな利点がある。こうした特性に合った分野では、高周波からレーザへの置き換えを積極的に提案していく。また、今後は様々な製品にも応用していきたい」。

日本産機新聞 平成29年(2017年)3月25日号