十分に高い強度と靭性を持つマトリックスの合理的な調整に加えて、鋳型の表面特性は鋳型の作業性能と耐用年数にとって非常に重要である。これらの表面特性とは、耐摩耗性、耐食性、摩擦係数、疲労性能などを指す。これらの特性の向上は、母材の改良・改善だけに頼っていては非常に限界があり、不経済である。表面処理技術は、半分の労力で2倍の結果を得られることが多い。これが表面処理技術が急速に発展した理由である。

金型性能の向上法

金型の表面処理技術は、表面コーティング、表面改質または複合処理技術によって、金型表面の形態、化学組成、構造および応力状態を変化させ、要求される表面特性を得るための体系的なエンジニアリングである。表面処理方法から、化学的方法、物理的方法、物理化学的方法、機械的方法に分けられる。金型の表面性能の向上を目的とした新たな加工技術も登場しているが、金型製造における最も一般的な用途は、窒化処理、浸炭処理、硬化皮膜処理である。

窒化処理には、ガス窒化、イオン窒化、液体窒化などがあります。それぞれの窒化方法において、いくつかの窒化技術があり、異なる鋼種と異なるワークの要求を満たすことができます。窒化技術は優れた性能の表面を形成することができ、窒化工程と金型鋼の焼入れ工程は良好に調整することができ、同時に、窒化温度は低く、窒化後の激しい冷却は必要なく、金型の変形は極めて小さい。表面強化は初期の窒化技術であり、最も広く使われている。

金型浸炭の目的は、主に金型の全体的な強度と靭性を向上させること、つまり金型の加工面が高い強度と耐摩耗性を持つようにすることである。そこから導入された技術的なアイデアは、浸炭と焼入れを通じて、つまり、低級材料を使用することです。これにより、製造コストを削減することができる。

硬化膜成膜技術は現在、より成熟したCVD、PVDである。フィルム層のワーク表面の結合強度を高めるために、現在では様々な強化されたCVDやPVD技術が開発されている。硬化膜成膜技術は、まず工具(刃物、切削工具、測定工具など)に適用され、優れた成果を上げた。多くの工具が硬化膜コーティングを標準プロセスとして採用している。金型は1980年代から硬化被膜技術でコーティングされている。現在の技術状況では、硬化皮膜成膜技術(主に設備)のコストが比較的高く、まだ一部の精密金型や長寿命金型にしか適用されていない。熱処理センターができれば、硬化皮膜の成膜コストは大幅に下がる。この技術を採用する金型が増えれば、金型製造全体のレベルアップにつながる。