放電による熱を利用した新しい表面処理

放 電 に よ る 熱 を 利 用 し た 新 し い 表 面 処 理 NewSurfaceModiftcationTechnologyApPlyingthe HeatGeneratedbyElectricDischarges 秋 吉 雅 夫(三 菱 電 機 株 式 会 社) MasaoAKIYOSHI(MitsubishiElectricCo.) e-ｍail:Akiyoshi.Masao@ｃj.MitsubishiElectric.co.jp 1.は じめ に 部 品 に 要 求 さ れ る機 能 は,耐 摩 耗 性,耐 食 性, 弾 力 性,美 観 の 高 さ な ど,そ れ ら を 使 用 す る 環 境 や 条 件 に よ っ て 異 な っ て い る.要 求 され る 性 能 に 合 わ せ た 材 料 が 選 ば れ,部 品 が 作 られ て い る が, 要 求 され る 性 能 が 複 数 の 場 合,そ れ らす べ て を 満 足 す る 材 料 は 存 在 し な い こ と が 多 い.表 面 処 理 は, こ の よ うな 複 数 性 能 の 要 求 を 一 挙 に 満 足 させ る た め に 広 く利 用 さ れ て い る. 金 属 部 品 に 対 す る 代 表 的 な 表 面 処 理 技 術 と して, CVD(ChemicalVaporDeposition),PVD(Physical VaporDeposition),溶 接 お よ び 溶 射 な どが あ る. CVDやPVDは 炉 に 入 れ た 部 品 を す べ て 同 時 に 処 理 で き る とい う特 徴 を 生 か し,量 産 品 に 対 し て 適 用 され て い る.ま た,厚 い 被 膜 を 形 成 で き る 溶 接 や 溶 射 は,航 空 機 エ ン ジ ンや 医 療 機 器 な ど に 適 用 され て い る.し か し,こ れ ら の 技 術 は,様 々 な 問 題 を 抱 え て い る.CVDやPVDは 被 膜 の 不 要 な 部 分 に マ ス キ ン グ な ど の 前 処 理 を 必 要 と し,生 産 ラ イ ン に 組 み 込 め な い た め,コ ス ト高 と な っ て し ま う,ま た 溶 接 で は,溶 接 部 が 局 所 的 に 加 熱 され る た め,被 加 工 物 が 変 形 や 割 れ を 起 こ す 恐 れ が あ り, 生 産 工 程 で 不 良 品 を 出 し て しま う.さ ら に,作 業 者 に よ っ て 被 膜 の 品 質 が ば ら つ い て しま う. こ の よ うな 問 題 を 解 決 す る た め,筆 者 ら は パ ル ス 状 の 小 さ な 放 電 を 利 用 し た 新 しい 表 面 処 理 技 術 図1MSコ ー テ ィ ン グ の 原 理 (MSコ ー テ ィ ン グ)を 開 発 した[1]-MSコ ー テ ィ ン グ は,簡 単 な 装 置 で 金 属 ま た は セ ラ ミ ッ ク ス の 被 膜 を 形 成 で き,そ の 被 膜 の 品 質 は 安 定 して い る. 本 稿 で は,MSコ ー テ ィ ン グ の 概 要,形 成 さ れ る 被 膜 の 特 性,ア プ リ ケ ー シ ョ ン の 例 を説 明 す る. な お,MSコ ー テ ィ ン グ は,航 空 機 用 ガ ス タ ー ビ ン エ ン ジ ン の 新 し い 製 造 技 術 と して 開 発 さ れ た. 2.MSコ ― テ ィ ン グ の 概 要 2.1MSコ ― テ ィ ン グ の 原 理 MSコ ー テ ィ ン グ の 原 理 を 図1に 示 す.MSコ ー テ ィ ン グ は_{,電 極 を 消 耗 さ せ て 被 膜 に す る た め,} 電 極 は 消 耗 しや す い よ うに ミ ク ロ サ イ ズ の 粒 子 で 構 成 さ れ て い る.そ の 電 極 と 被 加 工 物 は 接 触 し な い よ う に サ ー ボ が 取 ら れ て お り,そ の 隙 間 は 数 μm ∼ 数 十 μmに _{な る よ う制 御 され て い る .そ の隙 間} を 絶 縁 性 の 加 工 液(油)が 満 た し て い る,電 極 と 金 属 製 の 被 加 工 物 の 間 に 電 圧 を 印 加 し,パ ル ス 状 の 小 さ な 放 電 を 発 生 さ せ る.放 電 開 始 直 後 の ア ー ク 柱 の 温 度 は2000K以 上[2]で あ り,そ の 熱 を 利 用 して 被 膜 を 形 成 す る.放 電 が 発 生 し た 周 囲 の 電 極 と 被 加 工 物 の 表 面 は,放 電 の 熱 に よ っ て 溶 融 す る. 被 加 工 物 に 形 成 され る 溶 融 域 の 直 径 は 数 十pm∼ 数 百pmで あ る.電 極 に 形 成 さ れ る 溶 融 域 は,静 電 気 力 や 放 電 に よ っ て 生 じた 気 流 の 影 響 で 被 加 工 物 表 面 の 溶 融 域 に 移 動 し,放 電 終 了 後 に 再 凝 固 し て 被 膜 と な る.放 電 が 終 了 す る と,数 十ps∼ 数 百 μs間,電 圧 を 印 加 しな い.そ の 間 に 周 囲 の 加 工 液 に よ っ て 電 極 や 被 加 工 物 は 冷 却 され,放 電 に よ っ て 生 じ て い た プ ラ ズ マ は 消 沈 し,電 極 と被 加 工 物 の 間 の 絶 縁 が 回 復 す る.こ の よ うな パ ル ス 状 の 放 電 を 数 十kHzで 繰 り返 し発 生 させ,厚 さ数 十 μm ∼ 数 百pmの _{被 膜 を 形 成 す る .} 2.2MSコ ー テ ィ ン グ の 特 徴 厚 さ2㎜ の ニ ッケ ル 合 金 板 に φ20の 円 形 状 の 伝 熱2006年10月 ―49― J.HTSJ,Vol.45,No.193

(a)溶接(b)MSコ ー テ ィ ン グ (a)溶 接 (b)MSコ ー テ ィ ン グ 図2薄 板 上 に形 成 され た被 膜 の 比 較 図3薄 板 側 面 に 肉 盛 りされ た被 膜 の 比 較 コ バ ル ト被 膜 形 成 を 溶 接 とMSコ ー テ ィ ン グ で 試 み た 例 を 図2に 示 す.設 計 値 は 厚 さ0.4mmで あ る. 図2(a)は 溶 接,図2(b)はMSコ ー テ ィ ン グ で あ る. 図2(a)は 熟 練 工 に よ る溶 接 で あ る が,被 加 工 物 が 変 形 し,側 面 に は 変 色 部 が 観 察 され,熱 的 に 大 き な ダ メ ー ジ を 受 け て い る こ と が わ か る.被 膜 表 面 に も 大 き な 凹 凸 が 存 在 し,厚 み に ば ら つ き が あ る. そ れ に 対 し,図2(b)のMSコ ー テ ィ ン グ で は,変 形 や 変 色 が ま っ た く生 じ て い な い.表 面 も 平 滑 で, 厚 み も均 一 で あ る.ま た,繰 り返 し 同 じ 被 膜 を 形 成 し て も,0,4mm厚 み に 対 し,ば ら つ き は ±0.05mm 程 度 で あ る. 厚 さ2㎜ の ニ ッケ ル 合 金 の 側 面 に 厚 さ05mm 程 度 の 肉 盛 り を 溶 接 とMSコ ー テ ィ ン グ で 試 み た 例 を 図3に 示 す.図3(a)は 溶 接,図3(b)はMSコ ー テ ィ ン グ で あ る.被 膜 の 材 質 は,コ バ ル トで あ る.図3(a)で は,板 厚2mmよ り厚 く な っ た 余 肉 部 が 生 じ,後 処 理 で 形 状 を 整 え る 必 要 が あ る.そ れ に 対 し,図3(b)で は,被 膜 の 幅 が 板 厚 と ほ ぼ 同 じ で あ り,後 処 理 が ほ とん ど必 要 な い 状 態 で あ る. 従 来 の 表 面 処 理 技 術 と の 比 較 も含 め,MSコ ー テ ィ ン グ の 特 徴 を 以 下 に 挙 げ る 。 1)パ ル ス 状 の 放 電 を 利 用 す る う え,放 電 に よ っ て 加 熱 さ れ た 部 分 は,周 囲 に あ る 加 工 液 で 素 早 く冷 却 さ れ る た め,被 加 工 物 に 入 力 さ れ る 熱 量 は 小 さ い.そ の た め,溶 接 の よ うに 被 加 工 物 の 変 形 や 割 れ を 生 じ な い. 2)電 極 の 形 状 が そ の ま ま 被 膜 形 状 と して 転 写 され る た め,不 要 な 余 肉 部 が 生 じず,表 面 の 研 磨 以 外 の 後 処 理 を ほ と ん ど必 要 と し な い.ま た,溶 接 や CVDで 必 要 と され る被 膜 を 形 成 さ せ な い 部 分 へ の マ ス キ ン グ 処 理 な ど の 前 処 理 も 不 要 で あ る. 3)被 加 工 物 表 面 に 形 成 され て い た 酸 化 膜 な ど の 不 活 性 な 面 を 放 電 の 熱 で 溶 融 ・除 去 し,活 性 な 面 と 被 膜 が 結 合 す る た め,CVDやPVDの よ うに 前 処 理 せ ず と も 密 着 力 の 高 い 被 膜 と な る. 4)電 極 と被 加 工 物 の 距 離 や 放 電 電 流 な ど の す べ て の 条 件 は 装 置 に よ っ て 制 御 さ れ て い る た め,安 定 し た 被 膜 を 形 成 で き,作 業 者 の ス キ ル に 寄 ら な い, 5)装 置 は コ ン パ ク トで あ り,生 産 ラ イ ン に 組 み 込 む こ と が で き る. 2.3コ バ ル ト被 膜 の 特 性 MSコ ー テ ィ ン グ は,コ バ ル ト系,ニ ッケ ル 系, 鉄 系,モ リブ デ ン 系 な ど様 々 な 材 質 の 被 膜 を 形 成 で き る が,こ こ で は 航 空 機 用 ガ ス タ ー ビ ン エ ン ジ ン で 使 用 さ れ る 耐 熱 合 金 の 主 成 分 で あ る コ バ ル ト の 単 体 被 膜 の 特 性 に つ い て 述 べ る. 2.3.1表 面 粗 さ と 表 面 構 造 コバ ル ト被 膜 の 表 面 粗 さ と研 磨 後 の コ バ ル ト被 膜 とSKH51(工 具 鋼)の 表 面 粗 さ を 表1に 示 す. 測 定 方 向 は,研 磨 方 向 で あ る.Raは 算 術 平 均 粗 さ, Rmaxは 断 面 曲 線 の 最 大 高 さ で あ る.研 磨 前 の コ 伝 熱2006年10月 ―50― J.HTSJ,VbL45,No.193

図4(a)コ バ ル ト被 膜 表 面(研 磨 後) 図4(b)SKH51表 面(研 磨 後) 図5コ バ ル ト被 膜 断 面 バ ル ト被 膜 のRmaxは45μm以 上 で あ る が,被 膜 表 面 か ら60μm程 度 の 深 さ ま で 研 磨 す る と,Rmax が3μm程 度 の 表 面 粗 さ とな り,製 品 や 部 品 の 表 面 と し て 使 用 可 能 な 範 囲 と な る.た だ し,SKH51と 比 較 して,研 磨 方 向 の コ バ ル ト被 膜 の 表 面 粗 さRa は33.6%,Rmaxは17.8%大 き い. 研 磨 した コ バ ル ト被 膜 とSKH51の 表 面 様 相 を そ れ ぞ れ 図1(a),図4(b)に 示 す.図 は 光 学 顕 微 鏡 に よ る450倍 の 像 で あ る.図 中 の 左 右 に 走 る 筋 は, 研 磨 痕 で あ る.直 径10μm∼20μm程 度 の 空 孔 が, コバ ル ト被 膜 に よ り 多 く観 察 さ れ る.こ れ らの 空 孔 の 存 在 に よ っ て,コ バ ル ト被 膜 の 表 面 粗 さ が SKH51よ り大 き く な っ た と 考 え られ る. 表1被 膜 と鋼 材 の 表 面 粗 さの 比 較 2.3.2断 面 構 造 コ バ ル ト被 膜 断 面 の300倍 のSEM像 を 図5に 示 す.20×20のS45C上 に 形 成 した コ バ ル ト被 膜 を 切 断 し,樹 脂 埋 め 後,研 磨 し た 面 を 観 察 し た. SEMの 加 速 電 圧 は15kVで あ る.空 孔 は ほ と ん ど 無 く,非 常 に 緻 密 な 被 膜 で あ る.被 加 工 物 と被 膜 の 界 面 も 不 明 瞭 で あ り,被 膜 が 被 加 工 物 に 接 合 さ れ て い る こ とが わ か る. 2.3.3表 面 硬 さ マ イ ク ロ ビ ッ カ ー ス 硬 度 計 を 用 い,研 磨 後 の コ バ ル ト被 膜 とSKH51の 表 面 硬 さ を 測 定 し た.試 験 荷 重 を50gfと した と き の コ バ ル ト被 膜 とSKH51 の 硬 さ を 表2に 示 す.表 中 の 値 は,任 意 の5点 の 平 均 値 で あ る.コ バ ル ト被 膜 の 硬 さ は663HVで, SKH51の 約2倍,バ ル ク の コ バ ル トの 約5倍 で あ る こ と が わ か っ た.コ バ ル ト被 膜 の 硬 さ が 大 き い 原 因 は,結 晶 子 の サ イ ズ や 炭 素 量 が 影 響 して い る と 考 え ら れ る. 表2被 膜 と鋼 材 の硬 さの 比 較 2.3.4定 量 分 析 被 膜 を 表 面 か ら 定 性 分 析 す る と,コ バ ル トと 炭 素 で 構 成 さ れ て い る こ と が わ か っ た.加 工 液 は, 絶 縁 性 が 必 要 で あ る た め,油 を 使 用 して い る.放 電 の 熱 に よ っ て,そ の 油 は 炭 素 や 水 素 に 分 解 され, 炭 素 は 被 加 工 物 に 付 着 し て そ の 表 面 で 金 属 間 化 合 伝 熱2006年10B J.HTSJ,VoL45,No.193

物 を 形 成 す る こ とが あ る[4].コ バ ル ト被 膜 中 の 炭 素 も 加 工 液 で あ る油 が 分 解 さ れ,被 膜 中 に 含 有 し た と考 え られ る. 被 膜 に 含 ま れ る炭 素 量 をEPMA(ElectronProbe MicroAnalyzer)で 測 定 し た.通 常 の コ バ ル トの 特 性X線 強 度 を 基 準 値 と し,コ バ ル ト被 膜 中 の コ バ ル ト量 を 求 め た.ま た,鉄 中 に0.7wt%の 炭 素 を含 有 させ た 標 準 試 験 片 の 炭 素 量 の 特 性X線 強 度 を 基 準 値 と し,コ バ ル ト被 膜 中 の 炭 素 量 を 求 め た.加 速 電 圧 を15kV,ビ ー ム 径 を5μm,測 定 時 間 を10sec と し て 任 意 の5点 を 計 測 し た.そ れ ら の 値 の 算 術 平 均 値 を 表3に 示 す.平 均 で1.49wt%の 炭 素 を含 有 して い る こ と が わ か っ た.鉄 鋼 材 の 場 合 と比 較 す る と 鋳 鉄 と 同 程 度 の 炭 素 量 で あ る. 表3コ バ ル ト被 膜 中 の組 成 比 2.3.5結 晶 構 造 の 解 析 X線 回 折 分 析 で 炭 素 を 含 ん だ コ バ ル ト被 膜 の 物 質 を 同 定 した.X線 源 に はCoKα(30kV,100mA) を 用 い た.20×20のS45C上 に 形 成 され た16×16 の コバ ル ト被 膜 表 面 のX線 回 折 分 析 結 果 を 図6に 示 す.10×10程 度 の 広 い 被 膜 表 面 か ら 得 ら れ た 回 折 線 で あ る.図 の 中 段 がCoCxの ピ ー ク 位 置,下 段 が 面 心 立 方 構 造 の コ バ ル ト(βCo)の ピ ー ク位 置 を 示 す.立 方 晶 系 の 通 常 の コ バ ル トよ り低 角 度 の 立 方 晶 系 のCoCxに _{一 致 した 回 折 線 が 得 ら れ た .} ま た,Graphiteの ピ ー ク は 存 在 せ ず,コ バ ル ト被 膜 中 にGraphiteは 析 出 して い な い こ とが わ か っ た. 通 常 の コ バ ル トは 常 温 で は 六 方 晶(αCo)で 安 定 図6コ バル ト被 膜 の 回 折線 で あ る が,722K以 上 で 面 心 立 方 構 造 に 転 移 す る[5]. コバ ル ト被 膜 の 表 面 が 放 電 の 熱 に よ っ て 急 加 熱 さ れ 溶 融 し,放 電 が 終 了 した 後,処 理 部 の 周 囲 に あ る 加 工 液 に よ っ て 急 冷 され 再 凝 固 す る と い う被 膜 形 成 過 程 で あ る た め,コ バ ル ト被 膜 は 六 方 晶 に 転 移 で き ず に 面 心 立 方 構 造 と な っ た と考 え ら れ る. ま た,コ バ ル トの 炭 化 物 と し て は,Co3CとCoC2 が 知 られ て い る[3]が,い ず れ も斜 方 晶 で あ り,か つCo3Cは 不 安 定 で あ る[3]ため,CoCxが 炭 化 物 と し て 存 在 す る 可 能 性 は 低 い.以 上 よ り,コ バ ル ト 被 膜 は 炭 素 が コ バ ル ト中 に 固 溶 して い る 状 態 で あ り,コ バ ル ト原 子 と コ バ ル ト原 子 の 間 に 炭 素 原 子 が 侵 入 し,コ バ ル ト原 子 間 距 離 を 拡 大 さ せ た た め, コ バ ル ト被 膜 の ピ ー ク が 立 方 晶 系 の 金 属 コ バ ル ト よ り低 角 度 側 に シ フ トし て い る と考 え られ る.こ の よ う に 焼 き 入 れ され た 鉄 と 同 じ よ うに 格 子 の 歪 み が コ バ ル ト被 膜 に も残 り,コ バ ル ト被 膜 の 硬 さ が 通 常 の コ バ ル トの5倍 とな っ た と考 察 で き る. ま た,X線 回 折 分 析 か ら結 晶 子 径 を 求 め た.X 線 の 回 折 線 は 結 晶 の 微 細 化 に 伴 い ブ ロ ー ドに な る. Scherrerの 式 に よ れ ば,結 晶 子 径Dは 半 値 幅 βを 用 い て 次 式 の よ うに 表 され る[6]. こ こ で,KはScherrer定 数(=0.94),λ はX線 の 波 長17.8897nm,θ は 回 折 線 の ブ ラ ッ グ 角 度 で あ る. 表4にX線 回 折 線 の2θ と半 値 幅 お よ び 上 式 よ り算 出 され た 結 晶 子 径 を 示 す.一 般 的 な ス チ ー ル の 結 晶 子 径 が10μm∼20μmで あ る の に 対 し,コ バ ル ト 被 膜 で は い ず れ の 結 晶 面 方 向 も10nm程 度 の 非 常 に 小 さ い 結 晶 子 径 で あ る.急 加 熱 ・急 冷 に よ っ て 生 成 させ る コバ ル ト被 膜 は10nm程 度 の 微 小 な 結 晶 子 に よ っ て 構 成 され て い る こ と が わ か っ た. コバ ル ト被 膜 の 結 晶 子径 表4 伝 熱2006年10,月 ―52― J.HTSJ,Vbl.45,No.193

図7往 復 摺 動 試 験 装 置の 構 成 Slidingdｉstancem 図8コ バ ル ト被 膜,SKH51,A5052 の 摩 擦 係 数 図9 コ バ ル _{ト被 膜 ,SKH51,A5052} の摩 耗 深 さ 3.ア プ リ ケ ー シ ョ ン 例 3,1ア ル ミ部 品 の 耐 摩 耗 性 向 上 硬 い コ バ ル ト被 膜 を 摺 動 部 分 に 形 成 させ る と, 部 品 の 耐 摩 耗 性 を 向 上 で き る 可 能 性 が あ る.そ こ で,耐 摩 耗 性 は 低 い が,軽 量 化 の た め に 広 く使 用 され て い る ア ル ミ(A5052)上 に コ バ ル ト被 膜 を 形 成 させ,被 膜 の 耐 摩 耗 性 を 摩 擦 ・摩 耗 試 験 で 評 図10低 圧 タ ー ビ ン のMSコ ー テ ィ ン グ 適 用 部 価 した,な お,溶 接 や 溶 射 な ど の 従 来 の 表 面 処 理 技 術 で は,ア ル ミ 上に 被 膜 を 形 成 す る こ と は 困 難 で あ る. 摩 擦 ・摩 耗 試 験 は,ピ ン-プ レー トの 往 復 摺 動 方 式 と した.装 置 の 外 略 を 図7に 示 す.半 径8mm の 半 球 状 の 静 上 した ピ ン 先 端 が 往 復 移 動 す る 試 験 片 と接 触 し て い る.試 験 片 を 取 り付 け た 台 が ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ と ボ ー ル ネ ジ に よ っ て 往 復 移 動 す る.往 復 移 動 す る 振 幅 を50mm,移 動 速 度 を 50mm/sと した.ピ ン の 上 部 に 錘 を載 せ,接 触 部 に 荷 重 を 負 荷 す る.錘 の 重 さ を3kgと し た.試 験 片 表 面 に 潤 滑 油 を 十 分 に 塗 布 し た 後,室 温 で 試 験 を 実 施 した.潤 滑 油 に は,リ ニ ア ア ル キ ル ベ ン ゼ ン (LAB)を 主 成 分 と し,極 圧 添 加 剤 で あ る ト リ ク レ シ ル フ ォ ス フ ェ ー ト(TCP)を 重 量 比 で 約3%混 合 し た も の を 使 用 した.5000回 往 復 後,試 験 を 終 了 し,被 膜 の 摩 耗 量 を 調 査 した.ピ ン の 材 質 は, 焼 き人 れ したSKH51と した.そ の 硬 さ は780HV で あ る. 試 験 開 始 か ら の 摺 動 距 離 に 対 す るA5052上 の コ バ ル ト被 膜,SKH51,A5052の 摩 擦 係 数 を 図8に 示 す.コ バ ル ト被 膜 は0.111,A5052は0.135, SKH51は0.102程 度 で 安 定 す る.摩 擦 係 数 は SKH51,コ バ ル ト被 膜,A5052の 順 に 高 く な っ た. 500m摺 動 後 の 各 試 験 片 の 摩 耗 深 さ を 図9に 示 す-コ バ ル ト被 膜 とSKH51の 摩 耗 深 さ は ほ ぼ 同 じ で あ り,A5052が 最 も 多 く な っ た.コ バ ル ト被 膜 の 摩 耗 量 はA5052の1/5程 度 で あ り,コ バ ル ト被 膜 をA5052上 に 形 成 す れ ば,A5052の 耐 摩 耗 性 を 5倍 向 上 で き る こ と が わ か っ た. 3.2航 空 機 エ ン ジ ン の 低 圧 タ ー ビ ン へ の 適 用 航 空 機 用 ガ ス タ ー ビ ン エ ン ジ ン の 製 造 や 補 修 に お い て,従 来,溶 接 や 溶 射 な ど の 表 面 処 理 が 利 用 伝 熱2006年10月 ―53― J―HTSJ,Vol.45,No.193

図11(a)溶 接 さ れ た タ ー ビ ン ブ レ ー ド 図11(b)MSコ ー テ ィ ン グ さ れ た タ ー ビ ン ブ レ ー ド さ れ て い る,現 工程 の 処 理 時 間 の 短 縮 と 低 コ ス ト 化 の た め,図10に 示 す 低 圧 タ ー ビ ン の 連 結 部 へ の MSコ ー テ ィ ン グ の 適 用 が 検 討 さ れ て い る. 低 圧 タ ー ビ ン の 隣 り 合 うブ レー ドは,回 転 中 に 連 結 部 で 擦 り 合 っ て お 互 い に 摩 耗 す る 。 摩 耗 を 抑 制 す る た め,従 来 は 溶 接 で コ バ ル ト合 金 被 膜 を 形 成 して い た.溶 接 後 の タ ー ビ ン ブ レ ー ドの 様 子 を 図11(a)に 示 す.大 き な 余 肉 部 が で き て お り,形 状 だ し加 工,表 面 仕 上げ 等 の 後 処 理 が 必 要 で あ る. 同 じ位 置 にMSコ ー テ ィ ン グ で 被 膜 を 形 成 さ せ た.そ の 様 子 を 図11(b)に 示 す.被 膜 の 形 状 は 被 加 工物 と 同 じで あ り,形 状 だ し加 工 等 は 必 要 な い こ と が わ か る.前 処 理 工 程 の 削 減,後 処 理 工 程 の 短 縮 に よ っ て,MSコ ー テ ィ ン グ は,溶 接 の1/2程 度 の リー ドタ イ ム と な る, 4.お わ り に 本 稿 で は 放 電 の 熱 を 利 用 した 新 し い 表 面 処 理 技 術(MSコ ー テ ィ ン グ)に つ い て 紹 介 した.MSコ ー テ ィ ン グ は_{,パ ル ス 状 の 放 電 を 利 用 す る うえ,} 放 電 に よ っ て 加 熱 され た 部 分 は,周 囲 に あ る 加 工 液 で 素 早 く 冷 却 され る た め,被 加 工 物 に 熱 的 な ダ メ ー ジ を 与 え ず,被 加 工 物 と の 高 い 密 着 力 を 持 っ た 被 膜 を 形 成 で き る 表 面 処 理 技 術 で あ る.さ ら に, 前 処 理 ・後 処 理 が ほ と ん ど 不 要 で あ り,安 定 した 品 質 の 被 膜 を 形 成 で き る.今 後,部 品 加 工 に は 欠 か せ な い 表 面 処 理 技 術 の 一 つ と な る よ う 普 及 を 進 め て い く. 謝 辞 MSコ ー テ ィ ン グ の 開 発 は,石 川 島 播 磨 重 工 業 の 落 合 氏 を は じめ 多 数 の 関係 者 と の 共 同 に よ っ て 実 現 で き た.こ こ に 記 し,謝 意 を 表 す る. 参 考 文 献 [11]秋 古 雅 夫 ほ か:放 電 を利 用 した 金 属 被 膜 形 成 技 術 に 関 す る 研 究,2004年 度 精 密 工 学 会 秋 季 大 会 学 術 講 演 会 講 演 論 文 集,(2004)571. [12]橋 本 浩 明,国 枝 正 典:分 光 分 析 に よ る 放 電 加 工 ア ー ク ア ラ ズ マ の 温 度 変 化 の 観 察,電 機 加 工 学 会 誌,31,68(1997)32-40. [13]金 属 デ ー タ ブ ッ ク:日 本 金 属 学 会 編,丸 善 (株). [14]塚 原 秀 和,南 久,増 井 清 徳,出 水 敬,曽 根 匠, 放 電 加 工 に よ る チ タ ン の 表 面 改 質,電 気 加 工 学 会,Vol.33,No.74,1999. [15]化 学 便 覧 基 礎 編1:口 本 化 学 会,丸 善(株) [16]村 松 源 太 郎 訳 新 版 カ リテ ィX線 回 折 要 論: ア グ ネ 伝 熱2006年10月 ―54― J.HTSJ,Vol,45,No.193