精度に精通した視点でイノベーションした最良の低温窒化技術です。
BPN処理の精度と外観は生産工程短縮に貢献し
手直し不要の表面処理として品質全体をまとめ上げます。
精度を重視する金型や部品にBPN処理を是非一度お試しください。
”There is also an English page, so please check it out.”
※金型向け窒化＆PVDの専門としての多くの実績、データをもとにお客様をサポートしております。金型の耐久、離型、その他問題解決など当社にお任せください。
ＢＰＮ処理
様々なご要望に対応できる表面改質技術
ＢＰＮ処理は、下図にそのメカニズムを示してありますが、パルスプラズマの電場中でイオン化させた窒素をＦｅと反応させて、非鉄を除く広範な鉄鋼材料に高硬度の窒化鉄を形成させる処理技術です。
当プロセスは、400℃以下の低温域で目的とする窒化鉄を形成させるので、変形を嫌う製品、部品および精度重視の金型に多く採用されております。
金属同士の摺動、あるいは樹脂成形における摩耗、潤滑、腐食、離型などの改善効果はもとより、金型製作に影響する精度リスクを回避する上でも欠かせない処理となっておりますので、是非とも最新の表面改質処理をお試しください。
プラズマ専用工場の完成と処理装置増設
2023年4月、BPN専用の新工場（BPプラズマセンター）が完成しました。
この工事と同時に新炉を導入しており、BPN炉6台、炉数合計12基と1日で10tを越す処理量までに増やしました。これにより超大型専用バッチ、鏡面専用バッチと週内での対応を増やす予定であります。納期等でお困りの製品あれば気軽にお問合せ下さい。
■ご検討中のお客様へ■
処理温度
BPN処理は最新のBPプラズマ技術を用いた窒化処理で、色調変化は極めて少なく、高硬度で耐摩耗性と耐食性に優れる緻密な窒化鉄（Fe4N）を広範な金型材料に形成させる最新の窒化プロセスです。
350～600℃と幅広い処理温度領域を有し、窒化層の厚みを数値的に制御することができます。なおBPN処理のベース処理温度は400℃以下です。
当プロセスはガスや塩浴処理と比べ炭素排出量が低いのも特徴で、工程の低炭素化を図る窒化技術です。
精度
BPN処理は処理温度が低いゆえに変形リスクは小さく、窒化膨張も100ミリ径に対して0.005ミリ以下の変化で処理されます
＊膨張率は鋼種、加工面積により違いがあります＊
当社では窒化膨張を極めてゼロ付近に抑える処理オプションも展開しており、変寸を嫌がる場合はご相談ください。
対応鋼種
金型や機能部品等で採用されている合金鋼全般、炭素鋼及びSS材、鋳鉄、ステンレス鋼に対応しております。
特にステンレス鋼へは、表層に窒化クロムの化合物を析出させずに高硬度の窒化鉄を５～30ミクロン形成させ、本来持つ耐食性能を損なうことなく耐久性を改善させるのが特徴です。
外観
ガス窒化等の化成反応と違いエッチング効果で自浄するプラズマ処理なので、白濁、窒化の厚みムラ、バラツキ症状はなく均一な窒化層を表面に形成させます。
また面粗度の変化が少なく鏡面でも僅かに曇る程度なので、研削加工面では光沢、色調の変化を確認できないレベルで仕上がります。
窒化処理品の外観は最終ユーザー様に納品する際の差別化にもなりますので、窒化選びの選択肢に外観要素もお加えください。
※仕上がりは鋼類によってかわることがります※
鏡面＆シボ
直近では鏡面＆シボに特化したBPN-M、BPN-A処理の受注を始めており、こちらは処理前後での面粗度変化量を極小にした仕様にて、処理後の手直しがほぼ不要となります。鏡面とシボ面の強度を上げたい場合にはご検討ください。
あらゆる形状に
ＢＰＮ処理は旧来イオン窒化プロセスとは違う制御技術ですので、過熱による溶融、変形、肌荒れのリスクはなく、また形状を選ばずに加工の細部にまで処理されます。ガス窒化で対応するような複雑形状でも、ほぼ問題なく隅々まで処理がはいるプラズマ技術です。
補修
ＢＰＮ処理後の溶接補修はガス窒化後の補修と比べると相当良好です。しかし、窒化品への溶接では溶接スキルに頼わざるを得ない部分も多く、窒化品への溶接に慣れたレーザー溶接業者などに依頼するのも選択肢の一つと存じます。
溶接補修がしやすい窒化をご希望の際は”ＢＰＮーＭ／ＢＰＮ－Ａ処理”をご採用下さい。
馴染性
ＢＰＮ処理後の外観は基本的には処理前の状態で仕上がるのが特徴で、化成反応による曇り、くすみ等で表面を変質させません。ＰＬ部が健全な表面を維持していることで、窒化処理後の症状の一つ、初期離型不良の心配がなくなります。特に大型になれば窒化処理直後の表面メンテナンスは面倒な手間で、この部分が省けて、そのまま馴染よく成形で使用することが可能なのはＢＰＮ処理ならではです。
500、600㎜を越す大型サイズの金型での光輝窒化を短納期で対応できるのはＢＰＮのみです。
環境対応
高精度な金型や金属部品の多くは輸出されておりますが、輸出の際の環境物質対応項目には各種表面処理も含まれており、含有成分が厳しく制限されております。BPN処理工程ではそうした環境物質に抵触する媒体、化学反応を使用しておりませんので安心してご採用頂けます。また処理後の成分についてもchemCHERPA等で対応しております。
ＢＰＮ処理 よくあるご質問
■ BPNとはイオン窒化？
よくあるご質問で一番頂くのがこれとなります。
今と昔の違いはあれどイオン窒化＝プラズマ窒化で意味合いは同じですが、昨今海外ではイオン窒化、プラズマ窒化、パルスプラズマ窒化と分けて表記するケースが多いです。
旧来型システムのイオン窒化⇒プラズマ窒化⇒パルスプラズマ窒化とそれぞれあった問題点を改善しつつ進化してきており、更に高度なバイポーラパルス電源を採用したのがBPN技術であります。電源制御、装置制御、温度コントロールの自動化とあらゆる点で旧来型イオン窒化とは違う技術となっております。
昔のイオン窒化では、付き回りや過熱のリスク、白色化合層の形成、エッジ部の焼き付きなどがあり、過去にイオン窒化で失敗した経験のあるお客様もあるかと存じますが、新たなプラズマ技術であるBPN処理をお試し頂ければプラズマ窒化への古い概念が変わる事と自信を持っております。
■ ガス系の窒化との違い
当社では現在もガス窒化、ガス軟窒化などガス系処理ラインは存続しており、主には量産部品、ダイカスト型向けに処理をしております。ガス系窒化の魅力は処理安定性はもちろん量産性に向いており、また見えない部分にまで窒化が入る付き回り性は素晴らしいです。
非常に高いパフォーマンスを発揮する処理技術ですが、ガス雰囲気の制御、温度管理の難しさ、精度変化、そして加工表面の状態によっては反応ムラが生じやすいなど、とてもシビアな側面をもつ技術あり、高精度になればなるほど対応難しい一面が出てくる処理技術と言えます。
BPNでは真空中でのクリーニング工程があり、目に見えない酸化層などの汚れを除去することで反応ムラを防ぎ、小サイズ～高精度な製品でも均一な温度と時間で反応を制御しますので安心して採用頂けます。またつき回りも問題なく処理しておりますので、ガス処理で躓いている製品等あれば是非ご相談ください。
■ 納期について
炭素鋼など軟窒化を必須とする鋼材は週２回以上の実施で翌日出荷。
P20系、P21系、ダイス鋼、ハイス、ステンレス鋼等は毎日処理で翌日出荷。
※精度目的、耐久目的等で日程が変わる事もあります
いずれにしても最短納期での対応といたします。
■ 対応可能なサイズ
角形状の場合MAX1700×900×300までを目安に、丸形状の場合MAXΦ1000×1800が目安となっております。
800×800㎜までの大型サイズの処理品も基本は毎日処理と同じ対応で動きます。よって短納期で対応可能ですのでお見積の方をお待ちしております。
■ 耐食性について
低炭素鋼ではFe3N(ε)を構造用合金材料ではFe4N(γ’)を形成させるので、耐摩耗性はもちろんのこと、耐食性は母材素地より優れている窒化鉄が得られます。ステンレス系の材料では表層にクロムと窒素の化合物の析出がない窒化層を形成させるので、ステンレス素材の耐食性能を維持したまま表面を硬化させます。
なお焼入れ済のステンレス鋼の耐食性については、焼入れ条件等の影響を受けますので事前にお問い合わせください。
■カジリについて
窒化後の早期カジリのご相談は多く、窒化をしたのになぜ？という点です。
鋼材の性質、硬度、摺動相手の鋼材のマッチングはセオリ―通りで、そこに窒化をして高寿命化を図る場合の条件としては境界潤滑があることが重要と考えます。もし環境が無潤滑下となれば、窒化を施しても何れはカジリや摩耗が発生すると言えますので、無潤滑下の用途であればコーティング処理を優先的にお考え下さい。
この辺の技術的な内容についてお気軽にお問い合わせください。
■ 処理実績
当社の処理品の70%が金型関連となっており、作業担当者が金型部位、金型材料に関する知識をもって作業に従事しておりますのでご安心ください。
金型や機能部品にも業界別での傾向や仕様（耐摩耗、耐食、離型、外観性など）があり、当社ではそれぞれの立場でご提案をすることがができますので、お気軽に当ホームページのお問い合わせをご利用ください。
ステンレス関連の機能部品（量産品等）には多く採用されており、特殊な付加価値を持たせて価値を引き上げるお手伝いをさせて頂いております。
当社ではお客様の細かな要求品質にも対応すべく様々な関連装置も完備しておりますので、意匠に関わる商品（ナイフ製作、キャンプ用品、モータースポーツ等）などにも採用実績があります。色々とお試し頂ければ幸いです。
■ お見積について
お見積のご依頼についてですが、基本は図面をお送り頂くことになります。図面はFAXでも構いませんしメールでも構いません。
メールのやり取りについては、当社ホームページのお問い合わせにてお見積希望の旨ご送信ください。宛先をメールでご返信させて頂きます。
■ 加工仲介、商社関連のお客様へ
加工図面のお持ち込み、ご相談を多く頂きます。
例えば10年以上前など古い図面で指定されている仕様書は、当時の加工技術がベースになっているのは当然なのですが、今はそうした古い仕様を再現する方がコストアップしてしまう場合があるのが実情です。
そうした事を避けるべく、今現在の技術を取り込むことで、前後加工、仕上げ加工等が大きく省けるケースも多くみられます。特に表面処理は最後の工程でもあります、処理精度等含めご提案をすることでお役に立てると存じますので、お気軽にお問い合わせください。