ニュース - ペレット製造機のリングダイの亀裂の原因

リング型に亀裂が生じる原因は比較的複雑であり、詳細な分析が必要ですが、以下のように要約できます。

1. リングダイの材質とブランクの品質が原因です

1)リング金型に使用される材料は、重要な要因の一つです。現在、中国製のリング金型は主に4Cr13と20CrMnTidを使用しており、これらは比較的安定しています。しかし、材料の製造元は複数存在します。同じ材料であっても、微量元素の含有量に若干の違いが生じ、それがリング金型の品質に影響を与えます。

2)鍛造工程。これは金型製造工程において重要な段階です。高合金工具鋼金型の場合、通常、材料中の炭化物分布などの金属組織に関する要求事項があります。鍛造温度範囲も厳密に管理し、適切な加熱仕様を策定し、適切な鍛造方法を採用し、鍛造後には徐冷または適時焼鈍を行う必要があります。工程が不規則だと、リングダイ本体に亀裂が生じやすくなります。

3)熱処理の準備。金型の材質や要求に応じて、焼きなましや焼入れ焼戻しなどの準備熱処理工程を用いて、組織を改善し、鍛造品やブランクの構造欠陥を除去し、加工性を向上させます。高炭素合金金型鋼に適切な準備熱処理を施すことで、網目状炭化物を除去し、炭化物を球状化・微細化し、均一な炭化物分布を促進できます。これにより、焼入れ焼戻しの品質を確保し、金型の寿命を延ばすことができます。

2. リングダイの熱処理

1)焼入れと焼き戻し。これは金型熱処理における重要な工程です。焼入れと加熱中に過熱が発生すると、ワークピースの脆性が増大するだけでなく、冷却中に変形や亀裂が発生しやすくなり、金型の寿命に深刻な影響を与えます。熱処理工程の仕様は厳密に管理し、真空熱処理を用いるべきです。焼入れ後、速やかに焼き戻しを行い、技術要件に応じて適切な焼き戻し方法を選択する必要があります。

2)応力除去焼鈍。金型は、粗加工後に応力除去焼鈍を行い、粗加工によって生じた内部応力を除去して、焼入れによる過度の変形や亀裂を防ぐ必要があります。高精度が要求される金型の場合は、研削後に応力除去焼戻し処理が必要となり、金型の精度を安定させ、耐用年数を延ばすのに効果的です。

3. リング金型の開口率

1)リング金型の開口率が高すぎると、金型に亀裂が入る可能性が高まります。各リング金型メーカーは熱処理レベルや工程が異なるため、開口率に大きな差が生じます。一般的に、当社製品は国内一流ブランドの金型を基準として開口率を2～6%向上させることができ、リング金型の耐用年数を確保できます。

4. リング金型の摩耗

1)リングダイが一定の厚みまで摩耗し、造粒時の圧力に耐えられなくなると、亀裂が生じます。リングダイが摩耗して加圧ローラーの溝が表面と面一になった時点で、速やかに交換することをお勧めします。

5. リングダイの使用

1)リングダイの造粒工程において、リングダイ自体の造粒能力が高いため、投入材料量を100%の負荷で運転することはできません。このような長時間の高負荷運転は、リングダイの破損につながる恐れがあります。リングダイの耐用年数を確保するため、負荷を75～85%に抑えることを推奨します。

2)リングダイと加圧ローラーを強く押しすぎると、割れが発生しやすくなります。一般的に、リングダイと加圧ローラー間の距離は0.1～0.4mmに制御する必要があります。