JP2000109968A - プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法 - Google Patents
プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法Info
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Abstract
に形成された雌ネジ部の疲労強度を改善するための浸炭
硬化方法を提供する。 【解決手段】 ソルトバス6の中で液体浸炭剤5を溶融
し、スクリュ先端部に形成された雌ネジ部2の中に液体
浸炭剤5を注ぎ込む。このとき、スクリュ先端部の外周
面の温度を200〜300℃の温度範囲に維持し、雌ネ
ジ部2の中で液体浸炭剤5を凝固させる。液体浸炭剤5
が凝固したところで、スクリュ1を逆さまにして、雌ネ
ジ部2を含むスクリュ1の先端部分のみを、液体浸炭剤
5を収容し850〜950℃に維持されたソルトバス6
の中に浸漬し、浸炭処理を行う。次いで、150〜20
0℃に維持された亜硝酸の浴の中にスクリュ1の先端部
分を浸漬して焼入れを行う。以上の工程によって、雌ネ
ジ部2の表層に0.3〜0.6mm程度の浸炭焼き入れ
層を形成することができる。
Description
出成形機のスクリュに係り、特に、スクリュの先端に形
成された雌ネジ部の疲労強度を改善するための方法に関
する。
クリュの概要を示す。図5に、スクリュ先端部の部分拡
大断面図を示す。スクリュ1の先端部には、スクリュチ
ップ(図示せず)を締結するために雌ネジ部2が形成さ
れている。射出成形の際、この雌ネジ部2には引張りの
繰返し応力が作用する。これによって、スクリュ1は、
その先端部において、ネジの谷底部を起点にして疲労破
壊を生じ易い。
止するため、雌ネジ部2に生ずる応力集中を緩和する対
策、即ち、(a)ネジ形状を台形ネジにする、(b)雌
ネジの切り上がり部に逃がし3(図5参照)を設けるな
どの対策が取られていた。しかし、これらの対策に基づ
く疲労強度の改善効果は、せいぜい20%程度であっ
た。
ス浸炭などによって硬化処理を施すことも試みられてい
る。しかし、窒化処理の場合には、スクリュチップを締
結する際に窒化層にクラックが入り易く、疲労強度改善
の効果が得られにくい。他方、ガス浸炭処理の場合に
は、ガス浸炭炉内でスクリュが900〜950℃程度の
高温に曝されるので、スクリュの変形が大きい。従っ
て、ガス浸炭処理は、仕上げ加工後のスクリュの硬化処
理としては適当ではない。
従来のプラスチック用射出成形機のスクリュの問題点に
鑑みて成されたもので、本発明の目的は、スクリュ先端
部に形成された雌ネジ部の疲労強度を改善するための浸
炭硬化方法を提供することにある。
射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法は、プラ
スチック用射出成形機スクリュの先端に形成された雌ネ
ジ部の浸炭硬化方法であって、炭素鋼または合金鋼から
なる素材を前記スクリュの形状に加工し、スクリュ先端
部の外表面の温度が200℃以上300℃以下になる様
に、前記雌ネジ部に溶融状態の液体浸炭剤を充填し、前
記液体浸炭剤が凝固したところで、850℃以上950
℃以下の温度に保持され、前記液体浸炭剤と同一の液体
浸炭剤からなるソルトバスの中に、前記雌ネジ部を含む
前記スクリュの先端部分のみを浸漬して、前記雌ネジ部
の表層に浸炭焼き入れ層を生成させること、を特徴とす
る。
例えば、SCM415、SCM435、SCM440あ
るいはSCM445(JIS G 4105)などのク
ロムモリブデン鋼、または、SUS420J2(JIS
G 4303)などのマルテンサイト系ステンレス鋼
を使用する。
非調質鋼(C:0.35〜0.55wt%、Si:0.
5wt%以下、Mn:0.70〜1.00wt%、V:
0.08〜0.12)に対しても適用することができ
る。
法によれば、前記ソルトバスの中に、前記スクリュの雌
ネジ部及びその近傍のみを浸漬して処理するので、スク
リュ全体をガス浸炭炉の中に収容する従来の場合とは異
なり、スクリュの全体形状に変形が生ずることがない。
の方法に代って、雌ネジ部に液体浸炭剤を充填した後、
850℃以上950℃以下の温度に保持された加熱炉の
中に、前記雌ネジ部を含む前記スクリュの先端部分のみ
を収容して、前記雌ネジ部の表層に浸炭焼き入れ層を生
成させることもできる。
基づくスクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法の一例につい
て説明する。先ず、ソルトバス6の中で液体浸炭剤5を
溶融し、次に、図1に示す様に、スクリュ先端部に形成
された雌ネジ部2の中に、溶融した液体浸炭剤5を注ぎ
込む。なお、液体浸炭剤5を注ぎ込んだ時に、スクリュ
先端部の外表面の温度が200〜300℃の温度範囲に
なる様に、液体浸炭剤5の溶融温度及び注入速度を調整
する。次いで、スクリュ先端部の温度を200〜300
℃の温度範囲に維持したまま、雌ネジ部2の中で液体浸
炭剤5が凝固するのを待つ。
aCN:10〜20wt%、BaCl2:40〜60w
t%、NaHCO3:15〜30wt%、KCl:10
〜20wt%、からなる液体浸炭剤がある。
ところで、スクリュ1を逆さまにして(即ち、スクリュ
先端側が下方に来る姿勢にして)、図2に示す様に、雌
ネジ部2を含むスクリュ1の先端部分のみを、液体浸炭
剤5を収容したソルトバス6の中に浸漬する。ソルトバ
ス6の温度を、850〜950℃程度に維持した状態
で、約2時間、浸炭処理を行った後、150〜200℃
程度に維持された亜硝酸の浴の中にスクリュ1の先端部
分を浸漬して急冷し、焼入れを行う。なお、上記の浸炭
時間は、スクリュ1の材料により異なる。
0.3〜0.6mm程度の浸炭焼き入れ層を形成するこ
とができる。また、スクリュ1の先端部分のみが加熱さ
れるので、スクリュ全体の変形を小さく抑えることがで
きる。
を注ぎ込んだ時からソルトバス6に浸漬するまでの間、
スクリュ先端部の外表面の温度が200〜300℃の温
度範囲になる様に調整するのは、表1に示す様に、スク
リュの変形を防止するとともに、酸化スケールの発生を
防止するためである。なお、表1は、雌ネジ部の予熱温
度と、スクリュに生ずるたわみとの関係を、SCM44
0製で全長1000mmのスクリュを用いて調べた結果
である。
0.5mm程度が適当である。これは、表2に示す片振
り引張り疲労試験結果から分かる様に、浸炭焼き入れ層
が0.3mm未満では疲労強度が改善されないこと、及
び、0.5mm以上では疲労強度が更に増大する傾向が
見られないことによる。なお、表2は、浸炭焼き入れ層
の深さと、片振り引張り疲労強度(107サイクル疲労
強度)との関係を、SCM440材を用いて調べた結果
である。
により浸炭処理が施されたスクリュを試作した。それら
のスクリュをプラスチック用射出成形機に組み込んで、
それらの寿命を調査した。その結果を表3示す。なお、
表3の中には、比較のため、浸炭処理が施されていない
従来のスクリュについての試験結果も合わせて示してあ
る。
れたスクリュは、全て100万回以上の寿命を示した。
これに対して、浸炭処理が施されていない従来のスクリ
ュの寿命は、10万〜50万サイクル程度であった。
液体浸炭剤5を充填した後、スクリュ先端部をソルトバ
ス6の中に浸漬して浸炭処理を行っているが、この方法
に代わって、図3に示す様に、雌ネジ部2に液体浸炭剤
5を充填した後、スクリュ先端部を上端にして、スクリ
ュ先端部のみを窒素ガス雰囲気の加熱炉8の中に収容し
て、浸炭処理を行うこともできる。なお、この方法の場
合、雌ネジ部2に充填した液体浸炭剤5の凝固を待つ必
要はない。
ュの変形を伴わずに、スクリュ先端の雌ネジ部に浸炭処
理を施すことができる。その結果、プラスチック用射出
成形機のスクリュの寿命を大幅に向上させることができ
る。
ュ先端の雌ネジ部に液体浸炭剤を充填した状態を示す
図。
ュ先端の雌ネジ部に浸炭処理を施している状態を示す
図。
クリュ先端の雌ネジ部に浸炭処理を施している状態を示
す図。
示す図。
示す部分拡大断面図。
Claims (11)
- 【請求項1】 プラスチック用射出成形機スクリュの先
端に形成された雌ネジ部の浸炭硬化方法であって、 炭素鋼または合金鋼からなる素材を前記スクリュの形状
に加工し、 スクリュ先端部の外表面の温度が200℃以上300℃
以下になる様に、前記雌ネジ部に溶融状態の液体浸炭剤
を充填し、 前記液体浸炭剤が凝固したところで、850℃以上95
0℃以下の温度に保持され、前記液体浸炭剤と同一の液
体浸炭剤からなるソルトバスの中に、前記雌ネジ部を含
む前記スクリュの先端部分のみを浸漬して、前記雌ネジ
部の表層に浸炭焼き入れ層を生成させること、 を特徴とするプラスチック用射出成形機スクリュの雌ネ
ジ部の浸炭硬化方法。 - 【請求項2】 前記スクリュの素材は、クロムモリブデ
ン鋼であることを特徴とする請求項1に記載のプラスチ
ック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法。 - 【請求項3】 前記スクリュの素材は、SCM415、
SCM435、SCM440またはSCM445の内の
いずれか一つであることを特徴とする請求項2に記載の
プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬
化方法。 - 【請求項4】 前記スクリュの素材は、マルテンサイト
系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項1に記載
のプラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭
硬化方法。 - 【請求項5】 前記スクリュの素材は、SUS420J
2であることを特徴とする請求項4に記載のプラスチッ
ク用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法。 - 【請求項6】 前記スクリュの素材は、C:0.35〜
0.55wt%、Si:0.5wt%以下、Mn:0.
70〜1.00wt%、V:0.08〜0.12、を含
む炭素鋼系の非調質鋼であることを特徴とする請求項1
に記載のプラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部
の浸炭硬化方法。 - 【請求項7】 プラスチック用射出成形機スクリュの先
端に形成された雌ネジ部の浸炭硬化方法であって、 炭素鋼または合金鋼からなる素材を前記スクリュの形状
に加工し、 スクリュ先端部の外表面の温度が200℃以上300℃
以下になる様に、前記雌ネジ部に溶融状態の液体浸炭剤
を充填し、 次いで、850℃以上950℃以下の温度に保持された
加熱炉の中に、前記雌ネジ部を含む前記スクリュの先端
部分のみを収容して、前記雌ネジ部の表層に浸炭焼き入
れ層を生成させること、 を特徴とするプラスチック用射出成形機スクリュの雌ネ
ジ部の浸炭硬化方法。 - 【請求項8】 前記スクリュの素材は、クロムモリブデ
ン鋼であることを特徴とする請求項7に記載のプラスチ
ック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法。 - 【請求項9】 前記スクリュの素材は、SCM415、
SCM435、SCM440またはSCM445の内の
いずれか一つであることを特徴とする請求項8に記載の
プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬
化方法。 - 【請求項10】 前記スクリュの素材は、マルテンサイ
ト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項7に記
載のプラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸
炭硬化方法。 - 【請求項11】 前記スクリュの素材は、SUS420
J2であることを特徴とする請求項10に記載のプラス
チック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28017698A JP3267566B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28017698A JP3267566B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000109968A true JP2000109968A (ja) | 2000-04-18 |
JP3267566B2 JP3267566B2 (ja) | 2002-03-18 |
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Family Applications (1)
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JP28017698A Expired - Fee Related JP3267566B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | プラスチック用射出成形機スクリュの雌ネジ部の浸炭硬化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3267566B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101063216B1 (ko) | 2009-11-10 | 2011-09-07 | 현대자동차주식회사 | 바나듐 카바이드 경화처리를 위한 열처리 방법 |
CN107502708A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-22 | 厦门真冈热处理有限公司 | 汽车scm435钢高强度紧固件的热处理方法 |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP28017698A patent/JP3267566B2/ja not_active Expired - Fee Related
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