Nitriding/Nitrocarburising

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です。
BPN処理の精度と外観は工程短縮に貢献し、仕上げの表面処理として品質全体をまとめ上げます。BPN処理を是非一度お試しください。(よくあるご質問は下へ)

BPN

BPN処理

Bipolar Pulse Plasma Nitriding
熱処理とPVD処理に換わる窒化プロセス

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。

BPN処理(バイポーラパルスプラズマ窒化)

2023年4月、BPN専用の新工場(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■

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5~20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

ガス窒化等の化成処理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。穴(孔)への対応ではΦ8mm以上の内径に処理されます。

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。
窒化処理後どうしても機械加工による補修が必要となり、窒化硬度を鈍したい場合の脱窒処理も可能ですが、対応できない鋼種もありますのでお問い合わせにてご確認ください。
溶接補修で泡を吹かせないような窒化をご希望の場合は”BPNーM処理”をご採用下さい

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。

  

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。システムをザックリと分けると従来型(旧来型)イオン窒化システムと現代型イオン窒化システムがあり、当社内での話ですが従来型を『イオン窒化』、現代型を『プラズマ窒化』と簡単に分けて対応しております。
BPN処理は従来型イオン窒化では難しかった制御技術、付き回りや過熱などイオンの弱点をほぼ克服しており、一般的なガス系の窒化より安定した品質に至っているのが特徴でもあります。
大昔、過去にイオン窒化で失敗した経験のあるお客様の中には、今でもイオン窒化を躊躇することは珍しくはないですが、BPN処理をご採用頂き、見て頂ければプラズマ窒化への概念が変わる事と自信を持っております。

■ 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。

■ 変寸変形

変寸目安は鋼種と加工面積によって変わるのですが、平板基準で100㎜の長さ方向で0.005㎜以下の膨張としております。膨張率を極めて低く抑えることは可能ですので事前にお問い合わせください。
当処理は400℃以下の低温域がベースですので変形のクレームは殆ど起きてません。しかし、余程の加工応力が残っている場合、窒化変形が起きやす形状などもありますので、心配な場合は事前にお問い合わせください。

■ 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

『窒化とカジリ』のご質問は多く、窒化をしたのになぜ?とう点です。
ここ近年は様々な窒化が出ており、その中で低温処理、外観性と精度を重視した窒化処理が人気になっております。実はこの仕様には見えないリスクがあり、簡単に言えば、外観性や精度を保つために極めて浅い窒化層に仕上げているパターンが多いのです。用途によっては問題なく使える範囲も、摺動部に関していえば、あっという間に窒化層を摩耗させてしまいカジりが発生するわけです。
当社のBPN処理では、極端に外観性や精度重視に振り切った条件にはせず、外観性も精度も耐久も含めた金型向けのバランスで仕上げております。
またミクロン域での要求品質でも耐久を見殺しにせずに対応することが可能ですので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80%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。
※カスタムナイフやSUS包丁の刃先耐久改善、ライン工程やバレル等の網やカゴの耐摩耗、業務用鉄板焼き鉄板の耐久改善など、金属製品の耐久アップにお考えください。

■ 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。