【2021年版】WPC処理 メーカー0社一覧

WPC処理のメーカー0社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


WPC処理とは

WPC処理とは、金属製品の表面に微粒子を圧縮性の気体に混合して噴射することで高速衝突させる表面処理技術です。

(株)不二製作所、(株)不二機販、(株)不二WPCの登録標章となっています

同じように投射材を加工物に噴射する、ショットピーニングを進化させた処理であり、金属表面の状態を改善することで多くの効果をあげることが可能になりました。

表面が改善すると金属表面が高硬度化して強化されるのと同時に、表面形状が極めて微小な凹凸形状へ変化するので、摺動時のオイル溜りの役割を果たし、摩擦摩耗性や耐焼付き性などを向上させます。

WPC処理の使用用途

工業分野では、疲労強度向上を目的として切削工具や各種金型、スプリングなどに利用されています。

また、耐摩耗性向上を目的として、パーツフィーダや各種ギアなどに使用されています。

ミッションに使用される場合には、フリクションロス軽減となりエンジン回転数の変化、ギアチェンジ時のフィーリング向上、消音効果などが現れます。強度も上がっているので耐久性も向上されます。

摩擦抵抗低減に効果があり、摩擦係数を約50%低減させることができます。それにより、食品業界でも利用されております。

粘着食品や食用液体等などの付着防止やすべり性向上を目的として使用されております。

WPC処理の原理

金属であればほとんどのものに処理を施すことができます。逆に言えば、金属以外の製品には使用することはできません。

硬質クロームメッキや窒化、浸炭などの表面処理の上に、さらにWPC処理を施すことで相乗効果も得られます。

金属表面に、投射材を噴射することで急速加熱と急速冷却が繰り返され、表面に焼入れのような作用が働きます。

そこで、硬い表層に覆われながら粘り強い性質を備えた状態を作り出します。

加工表面温度は、鉄系金属ではA3変態点以上、非鉄金属ではそれぞれの再結晶温度以上の温度域で急熱と急冷が瞬時に繰り返され加工強化がおこなわれます。

形状的に不向きな金属製品もあります。

ベアリングなど複雑な穴形状を持つものなどはショット後の洗浄が十分にできず、ショットメディアが残留するおそれがあるため注意が必要です。

WPC処理の投射材は、1つ1つの形状がなめらかな球体なため、破壊の起点となる鋭角な部分ができにくくなります。また、非常に微細です。

ショットピーニングが0.4mm程であるのにたいして、WPC処理の投射材は0.05mm程になります。サイズは、処理内容によって選択する必要があります。

これを規定の圧力に管理された装置を使用してショット加工を施すわけです。

WPC処理のメリット

WPC処理はいくつかのメリットがあります。

  1. 「フリクション」とよばれる自動車の部品の回転や往復の動作で発生する摩擦損失を低減します。エンジンの部品間のフリクションを低減させるこで、燃費改善やエンジン音が静かになるなどのレスポンスが向上するなど、様々な部品の処理で用いられます。 
  2. 金属表面の熱処理により高硬度な組織になり、表面異常の除去や残留応力等により、疲労強度を高めることができます。
  3. 金属表面の処理により、表面の結晶が微細化し亀裂進展が抑制されることで表面硬度向上に繋がります。表面硬度が高くなることで、表面に傷が入りにくくなり耐摩擦性も向上します。

WPC処理の効果が見込めない物

自動車や産業機械のほとんどの部品で処理が可能ですが、以下のような特殊な場合には効果が見込めない場合があるため注意が必要です。

  • 処理で残った微細なショットを通常は洗浄で落とすのですが、分解できない部品や複雑な部品は完全に洗浄することが難しいです。
  • 組織内部に炭素化合物を増加させた鋳物である「チル鋳物」は、部分急冷させて非常に硬くてもろい組織を作る場合があります。WPC処理は熱処理のためチル鋳物には受け入れにくいです。
  • 既に特殊な表面処理がされているものや、ゴムやプラスチック等の金属以外の部品、ロータリーエンジンのハウジング等が挙げられます。

WPC処理と同様に金属製品の改質に用いられる技術である「二硫化モリブデンション」を施すことにより摺動性を高めるなどの効果が期待できるものもあるため、効果的な処理について部品によっては確認が必要です。

WPC処理の持続性

WPC処理の効果は永久的なものではなく、摩耗や摩擦により処理された部分も損失されていきます。WPC処理自体は何度でも処理が可能なため、再処理により効果を持続ができます。

適切で効果の高い処理を施すことで長く持続する場合もあり、それぞれの利用シーンや頻度により異なりますが疲労強度は1.2 倍~3 倍程度、それ以上にも寿命が延びるものもあります。

参考文献
https://www.fujiwpc.co.jp/industry-service/about-wpc.html
https://www.kamata-surface.com/表面処理技術一覧/wpc処理/
https://www.ne-jp.com/wpc/page/1towa/index.html
https://minkara.carview.co.jp/article/segment/2012/fujiwpc/wide_peening_and_cleaning/
https://clicccar.com/2019/03/15/696991/
https://www.fujiwpc.co.jp/
https://www.fujimfg.co.jp/ApplicationWPC.html

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