超硬合金100周年を記念して

2023 年が超硬合金発明 100 周年にあたることをご存知ですか? このクラスの合金は、高温に耐え、高速加工できることで知られており、多くの現代の工作機械の基礎となっています。 超硬合金には、業界と産業の両方にとって豊かな歴史があります。サンドビック・コロマント 。 次の100年はどうなるのか所有？

歴史上の多くの注目すべき時代は、石器時代、鉄器時代など、当時の資料によって特徴付けられます。 ツールの素材に基づいてこれらの時代にラベルを付けることは、それらが社会にとってどれほど不可欠であったか、そして常に改善し、より良い方法を見つけようとする人間の意欲を示しています。 ツールの応用と洗練は何世紀にもわたって大きく変化してきましたが、今日の世界を動かし続けるためには依然として同様に重要です。

最初のステップの開発最初の商用鋼この合金は、1868 年に鋼にタングステンを添加すると空冷後でも硬度が増加することを発見したロバート フォレスター ムシェットの功績とされることが多いです。 この発見は合金開発の基礎となり、工具鋼の使用につながりました。 1900 年代初頭、金属の成形と機械加工はまだ高度な技術でした。 熟練の職人が刃物素材として工具鋼を使用。

しかし、特に自動車分野などの分野で量産需要が増加し始めると、工具鋼がそれに追いつかないことが明らかになりました。 耐熱性が限られているため、高温になると特にカッターとワークピースの界面が軟化し、高速切削が困難になりました。

その結果、工具鋼よりもコバルトを多く含む高速度鋼が開発されました。 コバルトを追加することで高速度鋼の熱間硬度が向上し、より高い切削速度が可能になりました。 切断の高速化により生産性が向上し、製品全体のコストが低下し、最終的には車両が一般の人々にとってよりアクセスしやすく、手頃な価格になるのに役立ちました。

超硬合金のご紹介ハイス鋼の成功により業界はさらに発展し、その結果超硬合金が発明されました。 微細な炭化物粒子を金属結合剤で複合材料に固めて超硬合金を生成します。 最も一般的な炭化物には、炭化タングステン (WC)、炭化チタン (TiC)、炭化タンタル (TaC) があり、コバルトとニッケルが結合金属としてよく使用されます。

1923 年 3 月 30 日、当時オスラムの研究開発責任者であったカール シュレーダーは、最初の特許「Gesinterte harte Metallegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung」(DE420689) を申請しました。 この材料は当初、電球業界の絞りダイス用に使用されることを目的としていましたが、その後、超硬合金が切削工具用に開発およびテストされました。 そのため、1927 年にライプツィヒの展示会で紹介されました。

ハイス鋼の導入が製造市場に革命をもたらしたのと同じように、超硬合金の発明によりさらに高速な加工が可能になりました。 鋼の切断速度は最大毎分150メートルハイス鋼の約4倍のスピードでの加工が可能になりました。

サンドビックが超硬工具の開発を開始したのはここです。 サンドビック・コロマントのブランド名は、超硬合金をベースとした最新の切削工具を提供することを唯一の目的として 1942 年に設立されました。 サンドビック・コロマント初の金属切削用超硬工具は翌1943年に製造され、1950年代から1960年代にかけて工業化が進むにつれて需要は成長し続けました。

1969 年、サンドビック コロマントはセラミックコーティング超硬チップを初めて提供しました。 セラミックの「ガンマコーティング」により工具の耐摩耗性と耐熱性が大幅に向上し、金属切断性能が50％も向上しました。 サンドビック・コロマントは超硬製品の開発を続け、さまざまな業界向けに新しい材種やドリルを開発し、2005年にはGC 4225超硬材種が世界で最も売れている材種になりました。

有限材料しかし、超硬合金の将来はどうなるでしょうか? 超硬合金の生産の中心となるのはタングステンやコバルトなどの金属ですが、これらの資源は供給が限られています。 たとえば、コバルトはリチウムイオン電池の一般的な成分であり、電池寿命を延ばすのに役立ちます。 しかし、需要の急増と鉱山の課題により、不足が起こる可能性があります。2028年にも。

これらの有限な資源を保護するには、メーカーとサプライヤーが持続可能な取り組みにおいて役割を果たすことが不可欠です。 これは、古い道具に第二、さらには第三の命を吹き込むために修理や改修を行うことによっても可能です。 完全に使用できなくなった工具は買い取りプログラムを通じて販売することができ、スクラップは新しい材料にリサイクルされます。 サンドビック・コロマントは、少なくとも40%のリサイクル材料を含む旋削鋼材の最新製品ラインにより、両方のサービスを提供しています。 ツールの設計から供給と持続可能性を考慮することも、必要な量の材料のみが使用されることを保証するのに役立ちます。

将来を見据えて原材料の入手可能性は超硬合金の将来の要素となります。 サンドビック・コロマントでは、持続可能性スキームを継続的に改善し、最大限に活用することに重点を置いています。 特に、リサイクルプロセスの分別の側面は、必要なエネルギー資源の点で依然として課題であるため、開発の重要な分野となる可能性が高い。

技術革新の大きな飛躍にもかかわらず、ハイス鋼などの古い切削工具材料は依然として市場全体で重要な役割を果たしています。 超硬合金が誕生して 100 年を迎えた現在でも、依然として多くの産業にとって重要な切削工具材料であることは明らかです。 しかし、常に改善の余地があり、アプリケーションが変化し、新しいアプリケーションが登場するにつれて、サンドビック・コロマント常に新しくてより良いソリューションを考え出すことに挑戦していきます。