地域イノベーション戦略支援プログラム
（ぎふ技術革新プログラム推進地域）事業
（文部科学省補助事業）
金型寿命向上のためのコーティング活用術
及び潤滑剤挙動の可視化技術開発
所 属 岐阜大学
複合材料研究センター
キーワード
役 職 特任教授
トライボロジー、その場観察
金型寿命、高品位表面性状
氏 名
土屋 能成
京都大学大学院工学研究科金属加工学専攻博士前期課程修了 博士（工学）
株式会社豊田中央研究所研究員
専門分野：金型のトライボロジー
連絡先：[email protected] 058-293-2494
潤滑剤挙動の可視化技術
コーティング活用術
ら
い
応
用
先
金型の耐久性向上による難加工材製品の品質
及び生産性の改善
板成形、冷間鍛造、熱間鍛造金型
理美容ハサミ、工業用ブラシ、自動車部品
潤滑剤の活用による金型寿命の向上、製品品質の向上
熱間鍛造金型、ダイカスト金型、樹脂型
概果
要・成果
研究概研
要究
・成
特 許 な ど
特開2012-20334、特願2015ｰ204785
研究の到達段階と
実用化への課題
実機における検証段階
設計に織り込むためのデータベースの構築
A 潤滑機構の仮説提示段階 B 実機検証実験段階
A 潤滑機構に基づく新規潤滑剤設計 B 総噴霧時間の短縮
特
刃先や細径ワイヤ、深穴成形パンチといった
従来コーティングが苦手な部位が対象
高速度撮影と透明工具との組合わせで可能にしたin-situ
(その場)観察による挙動解析
ベ ン チ マ ー ク
調質材、超硬合金、プレス型
板成形における油潤滑挙動解析、(高温域では比較例なし)
成 果 の 一 例
成果１：硬質被膜の難形状部位への適用推進
成果２：熱間鍛造用潤滑剤の評価装置の開発
開発品：その場観察機能付き摩擦試験機
開発品の特徴：
マイクロスコープ，
圧下シリンダー
高速度カメラ
・成形時の金型、材料間の
被加工材
潤滑剤の挙動が観察できる
透明
工具
・潤滑剤、離型剤、被加工材、
金型材の摩擦・潤滑特性評価
圧下
など幅広く活用できる
荷重
・1,000℃までの高温摩擦試験が
しごき荷重
可能
可視化装置主要部の概念図
可視化装置主要部の概念図
技術のポイント：
徴
試作品：
細径ワイヤ
刃先
①理美容ハサミ
試作品の特徴：
①低コスト
高性能
深穴成形
パンチ
②工業用ブラシ
③冷間鍛造金型
②高作業効率、
高耐久性
（実機検証中）
③高精度、
高耐久性
(実機検証中）
技術のポイント：
①加工熱処理によ ②適正被膜の選択 ③コーティング
る高強度安価母材 （ユーザーと被覆
と潤滑剤の相
の製作
メーカーの適合） 乗効果
加工
加熱
冷却
焼入れ
素線径φ0.2
固体潤滑剤ストライプ
コーティングパンチ
開発工程
加工
加熱
冷却
冷却
加熱
焼入れ
ブラシ先端の成膜状況
従来工程
共同研究企業
潤滑剤補給
パンチ
ハサミ製造会社、ブラシ製造会社、冷間鍛造会社、プレス会社、
固体潤滑剤会社、表面処理メーカー２社、製鋼会社
・しごき加工型摩擦試験機に透明工具、マイクロスコープ、
高速度カメラを具備
成果３：熱間鍛造用潤滑剤の均一噴霧条件の発見及び
新規高性能潤滑剤の提案
均一噴霧条件：
・微少量噴霧の繰り返し
試作品：
・高性能潤滑剤のプロトタイプ
試作品の特徴：
・安定した低摩擦係数
技術のポイント：
・新規添加剤の発見
0.9
0.8
見かけの摩擦係数
出口・用途
ね
A 成形時の潤滑剤被膜の摩擦挙動観察
B 潤滑剤の均一成膜条件
従来品
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
試作品Ａ
0.1
0
試作品Ｂ
0
5
10
15
20
25
30
35
しごき距離/mm
潤滑剤による摩擦係数変化の違い
熱間鍛造会社、製鋼会社２社、自動車会社、潤滑剤会社２社