分類:ダイス鋼製ハサミゲージ

ダイス鋼製ゲージの世界

ダイス鋼製ゲージの開発端緒とその意義

■経過と展望

ものごとには経過があるということ

 昨年の夏になりますか、日立金属(株)が、いわゆるSK(SKS)材の製造から撤退するということになりました。
 その以前にも、「鋼種統合」という名目で、YG4の製造が廃絶され、YCS3に統合されてきましたから、ちょっと危ぶんではいたわけです。
 それまでは、私のところでは、SGT(SKS3)を採用してきていましたから、早速に材料確保に走りました。

 結果的には、4Tに関してはSGTが、5T/6T/8TについてはYCS3を確保することができましたが、その時点での私のところの製作量から言えば、ほぼ10年分に相当する量です。
 それで一安心かと言えば、まぁ、一安心したわけでしたが、それで済む話ではないだろうと思ったわけです。

 幾ら材料を確保したと言ってみたところでいずれは払底してしまうわけで、その際には、いわゆるダイス鋼(SKD11)しか選択の余地はありません。従って、どうしてもダイス鋼製ゲージの製作技術を獲得しておかなければ、それに備えることができないわけです。
 昨年の時点では、その製作技術の確立にどれくらいの期間を要するかを見通すことができませんでしたが、取り組みを始めたわけです。

ゲージ製作技術が転換するということ

 ご承知のように、ハサミゲージの製作技術については、関西では陸軍大阪造兵敞で組織的に教育・訓練がなされ、当時既に独立開業されていたゲージ・メーカーでも、ほぼ同じ技術・技能が共有されたいました。

 その内容は、鋳物製ラップ工具+WA砥粒+ラップ油というものでしたが、これは、「既に確立された技術・技能」というわきまえがなされて、現在に至るも、その基本に変更がありません。わずかに、GC砥粒を採用すると
か、ダイヤモンド砥粒を活用するとかの「改善」がなされてきていますが、技術・技能の「枠組み」については、む白、この技術・技能以外にはあり得ないという理解がなされてきたように思えます。

 しかしながら、この従前技法では、ダイス鋼に対しては全く歯が立たないわけです。
 焼き入れダイス鋼の耐摩耗性はSGTと比較して3倍であるという、日立金属(株)の提供する資料にありますが、つまり、WA砥粒なりGC砥粒では全くラップ力が発揮され得ないわけです。ダイヤモンド砥粒ではどうかと言ってみたところで、それ程の有効性が発揮されないことはSGTの場合でさえ明らかなわけです。

 特にラップを行った場合、焼き入れダイス鋼のラップ面上に「ピン・ホール」が発生します。
 この原因が、過剰なカーボンが析出しているためか、バナジウムが何か悪さをしているためか、その原因・理由は別途検討されて良い問題ですが、結論としては、そのままではゲージ素材としては不向きだという結論に陥ることになります。

 他のゲージ素材ということは考えられない(ハイスを選択するということが考えられそうですが、その熱処理が、フレーム焼き入れでは著しく困難です)ため、その前提で解決を図らないといけない。
 結論を言えば、湿式の遊離砥粒ラップを適用するからそのような差し障りが生起すると判断し、乾式の固定砥粒ラップへの転換を図ったわけです。

 この試みは、十分に成功しているわけです。

 そのことを踏まえれば、以下の結論が言えることになるわけです。つまり、
 1.従前からハサミゲージの製作技術として確立されてきた湿式の遊離砥粒ラップというものは、SK(SKS)材という限定された素材に対してのみ有効な技法であって、決して、一般的・汎用的な技法ではなかったというこ
   とが明らかになった。
 2.乾式の固定砥粒ラップという技法の下では、従前では不可能とされてきた鏡面ラップが極めて容易なものとなり、従って、ごく微細な寸法コントロールが可能となるため、これも従前ではほとんど不可能とされてきた一
   定な寸法ジャストのゲージを製作するということが、極めて容易になった。
 3.固定砥粒ラップですから、ゲージ製作時に生じるブロックゲージの損傷・消耗がかなりに緩和される。
 4.併せて、乾式・固定砥粒ラップが一般的・汎用的な技術・技法となることによって、ダイス鋼に対しても、SK材に対しても同じく適用できるため、材質の違いによって適用すべき技術・技能が異なるということはない。

 以上のうちで、特に4.の問題が実務的には大きな意味を持ちます。
 SK3(YCS3)という材料は、焼き入れ時の硬度が非常に高く、念のために硬度を測定した際、HRc64が出ていたことがありました。SKS3(SGT)でHRc64という硬度が実現できた例しがなかった(目一杯のことを行っても、HRc62)ので、SGTが比較的広く採用されてきたというのは、「耐磨不変鋼である」という材質評価とともに、この焼き入れ問題があったのかも知れません。HRc64というと、湿式のWA遊離砥粒ラップではほとんど対応できませんから。

 以上のような点から、ダイス鋼製ゲージとSK(S)3ゲージを製作・供給しています。

ダイス鋼製ゲージは時代の要請であるということ

 要するに、ダイス鋼を選択しないということになれば、他の選択肢としてはSK5材しかないという時代になっていますから、日立金属(株)に成り代わってSKS2/SKS3/SK3/SK4の薄板材 を製造して一般流通に乗せるという製鋼メーカーが現れない限りは、この方向に向かわざるを得ません。

 現状、ハサミゲージの品質条件として、ゲージ製作公差の最小値ジャストであることが要求される顧客向けにダイス鋼製ゲージを製作・供給しています。
 ゲージ製作公差なり摩耗限界といJISの規定の下で、できるだけ長寿命なゲージを求めるという点もありますが、「嵌め合い」の考え方から言えば、軸用の外径用ハサミゲージが製作公差最小値ジャストに製作されていれば、それがワーク製造の際にはもっとも望ましいワークの品質管理に結びつくわけです。
 少なくとも、そのように製作されたゲージが長期間にわたってその寸法精度が維持される、換言すれば、耐摩耗性が極めて優良であるという素材でゲージが製作される必要があるわけです。