弊社では、単品での加工依頼が多い難削材の加工も手掛けています。これらの難削材は切削条件(回転数、送り速度、刃物形状、切込量、切削油)を把握することに経験値を要し、さらに同一の材料であってもロットにより材料の状態が異なることから。自動機による加工にはリスクを伴います。その点、弊社では汎用切削をメインとしており、豊かな経験と豊富な知識で加工を行います。

モリブデンの特徴

モリブデンは、タングステンに類似した特性を持つ高硬度・高融点の銀白色の金属です。資源量が少ないことから、レアメタルに分類されています。主に合金の添加元素として用いられており、鉄鋼の強度向上やステンレスの耐食性向上などに利用されている金属です。ただし、ここでは、純モリブデンとモリブデンがベースのモリブデン合金を対象とします。

モリブデンは、融点が2620℃と非常に高い高融点金属です。高温域での機械的性質が良好で、高温強度と耐クリープ性に優れます。熱膨張率が低いことから、高温下での形状安定性が高いという利点もあります。そのため、厳しい負荷が掛かる高温用途に有用で、モリブデン合金の中には耐熱温度(使用可能温度)が1550℃に達するものが存在します。しかし、高融点であるがゆえに、溶融・凝固を行ってインゴットとすることは難しく、粉末冶金法によって粉末を焼き固めた焼結体の方がより多く出回っています。

そのほか、ヤング率(縦弾性係数)が大きい、熱伝導率や電気抵抗率が高い、溶融ガラスや溶融金属、溶融塩に対して優れた耐食性を示すなどの特徴があります。その一方で、耐酸化性が悪く、500℃を超えると大気中の酸素と反応して酸化が起こります。また、純モリブデンは、再結晶温度である1100℃を超えると強度や硬度が低下して、破壊が起こりやすくなります。ヤング率が大きいために常温での塑性加工は困難で、溶接性や切削性にも難があります。価格も高く、モリブデンの価格はアルミニウムやステンレスの20倍以上です。しかし、類似した用途で用いられるタングステンと比べると加工性は良好で、タングステンには難しい微細構造の成形も可能です。

モリブデンの用途

モリブデンは、その優れた熱的特性やタングステンと比べたときの加工性の良さを活かした用途で用いられています。鍛造工具や放電カット用ワイヤ、るつぼ、真空装置の部材、高温炉のヒーターやリフレクター、蒸発器コイルなどの厳しい環境下での材料として多用されています。

照明機器における電子管や電球、電極、白熱灯やハロゲンランプのフィラメントなど、タングステンの代替材料としての用途もあります。

良好な熱伝導性と高温下での形状安定性から、電子部品としての用途も存在します。半導体基板やヒートシンク、太陽電池の配線材料、電子レンジ用マグネトロン部品などにも用いられています。

溶融ガラスへの耐食性を活かし、ガラス溶融電極への用途もあります。そのほか、宇宙航空産業におけるロケットやミサイル、自動車関連の実験などにも使用されています。

モリブデンの切削性

モリブデンは、脆いことと延性が低いことが切削加工を困難にしており、難削材の一つに分類されることがあります。

一般に硬い材料は脆い傾向がありますが、モリブデンも脆く、欠けやすいという特徴があります。例えば、フライス加工で材料の表面を削る場合、材料からの工具の抜け際が欠けやすくなります。そのため、刃物が材料を抜けないように、ツールパスを工夫することで欠けを防ぐことができます。穴加工をする場合にも貫通箇所が欠ける可能性が高く、切り込み量を小さくするなどの工夫が必要になります。

モリブデンは、延性が低いことから切り屑が非連続形で、それゆえに表面粗さが大きくなる傾向があります。つまり、加工した表面がむしれた状態となります。この対策としては、切削油の使用が有効です。それにより、工具と材料の間の潤滑性が高まって切り屑が連続的になり、工具寿命の向上及び表面粗さの改善に繋がります。

なお、切削工具に関しては、セラミックスやサーメット材種のものは向いておらず、K種の超硬工具やコーティング超硬工具が適しているという実験結果が出ています。

モリブデン加工なら日逓テクノ工業へ

モリブデンをはじめとした難削材の加工を行うためには、何と言ってもその材料に対する加工経験がどれくらいあるかが重要となります。日逓テクノ工業では、これまでに難削材の調達・加工・溶接・組立を数多く経験しています。

顧客からの図面に見慣れない材質の記載があった際に、当社のことを思い出していただければ幸いです。コストや納期が厳しい場合でもお気軽にご相談ください。