矢石が産業を支える：工具―コーティング―ターンテーブルシステム

公開日:

2024-12-10

矢石が産業を支える：工具―コーティング―ターンテーブルシステム

一コーティング装置の最も重要な均一化手段：ターンテーブルシステム

コーティングは、表面処理業界において最も急速に成長している分野の一つであり、金属、プラスチック、木材など多様な材料の表面処理に適用可能で、電子機器、自動車、航空宇宙、家具製造などの各産業で広く利用されています。コーティングの主な設備タイプは回転式コーティング炉であり、一般的にこのコーティング炉は八つのシステムから構成されます：
1. 真空コーティング室、2. 真空発生器；
3. 真空測定システム；4. 電源システム（主にターゲット用電源供給）
5. 供気システム：作業用ガスを供給する。6. 温度制御部：適温環境を提供する（加熱および冷却）。
7. ターゲットシステム：コーティング用ターゲットを提供する。8. トランスファーディスクシステム。

本稿では、工具用コーティング炉を例にとり、コーティング炉のターンテーブルシステムについて詳細に解説する。

コーティング回転台システム：これは、コーティング生産において各種工具の表面にコーティング処理を施すための装置である。一般的には、被コーティング工具を固定し、ワーク表面に均一にコーティングが付着するよう保証する回転式の支持台を備えている。回転台の回転速度、コーティング材料の流量、およびコーティング時間を高精度で制御することで、高品質なコーティング効果を実現できる。

コーティング工程では、周辺部の膜厚が均一で一定であることが必須であるため、この要件を満たすには三つの回転運動が必要となります。すなわち、大型ワーク台の回転（Ⅰ）と同時に、小型のワーク支持台も回転し（Ⅱ）、さらにワーク自体が自転する（Ⅲ）という動作です。機械設計上は、一般に大型ワークターンテーブルの底部中央に大きな駆動歯車を配置し、その周囲に複数の小型の遊星歯車を噛み合わせる構成が採用されます。また、製品の自転を実現するためには、一般的にプッシュロッドを用いてワークを押し分けて自転させる機構が用いられます。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲといった回転の仕方は、地球が太陽の周りを公転し、月が地球の周りを公転すると同時に自転もしているのと似ています。

典型的なコーティング炉の回転台システムの構造

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図1：典型的な太陽Ⅰ－惑星Ⅱの回転構造；

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図2：典型的な太陽Ⅰ－惑星Ⅱ－惑星の自転Ⅲ構造；

Ⅰ級動力機構：一般的にはターンテーブルと同軸のモータである。
Ⅱ級伝動機構：一般的には太陽-惑星歯車機構である。
Ⅲ級伝動機構：一般的にはフォーク機構である。

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Ⅲ級伝動機構：一般的にはフォーク機構である。

二、工具のコーティング：2000年以降、西風が東へと広がる

よろよろと歩き始める
中国で最も古い切削工具コーティングセンターである上海工具工場と成都工業研究所、上海工具工場は1999年に率先して購入しましたスイス・バルツァースコーティング炉を用いて、工具のコーティング事業を開始した。同時に、成都工業研究所も同様にコーティング炉の開発に成功し、これを販売することで、中国における工具のコーティング技術の発展に重要な貢献を果たした。

蘇州園区が集結

2003年3月、ドイツのComeConと保変電気[600550] 蘇州工業園区に合弁企業を設立する；
2003年8月、スイスのバルツァース社工具コーティング部門のエグゼクティブ・バイスプレジデントであるアントン・アンゲルン氏も、蘇州工業園区で開業式典に出席した。
2003年12月、ベルギーのBaekert社も蘇州工業園区に進出しました（鋼線のDLCコーティング）。
2004年1月、シンガポール・スーパーリオ・シュンベイエル超強力コーティング（蘇州）有限公司、
2005年4月、スイスの世界第2位のコーティングサービス会社であるIonBondが、出資して設立したアイエンボンドコーティング（蘇州）有限公司

これまでのところ、蘇州工業園区は依然として世界で最もコーティング関連の集積度が高い地域である。

2003年から2006年にかけて、Balzers社やIonBond社などのリーディング企業の牽引効果により、

1998年9月、藍幟（南京）工具有限公司南京で盛大にオープンしました。
2008年1月、ランチーの姉妹会社であるリーメイテック金属加工技術（中国）有限公司が盛大に開業し、同時にコーティングセンターも併設されました。
2011年5月、スイスのPlatitが上海にプラティ・アドバンスト・コーティング・デバイス（上海）有限公司を設立しました。
2005年9月、ドイツのスルザー社は上海にスルザー・メカノ表面技術（上海）有限公司を設立しました。
2001年11月、韓国のYG-1は青島に青島優先出鋭工具有限公司を設立し、同時に大規模なコーティングセンターも併設しました。
2002年4月、日本の日星ニッシンは無錫市および瀋陽市において、日新（無錫）機電有限公司などを設立しました。その中でも、コーティング事業部は重要な構成要素となっています。
2004年4月、ドイツのPVTはハルビンおよび台州において、普威特コーティング（ハルビン）有限公司を設立しました。
外資企業は、雨後の竹の子のように次々と中国の各ホットスポット都市に進出している。

工具コーティング：2005年以降の国産化の変遷

自社開発のコーティングが誕生：
2002年6月、海外留学経験を持つ唐啸明博士が投資して設立した上海ナーミューコーティング有限会社、
2006年1月、海外留学経験を有する錢涛博士が投資して、StarArc星弧コーティング新素材科技（蘇州）株式会社を設立した。

チェーン型代理コーティングセンターの画期的な進展；
2005年11月、台湾人投資家の袁安素氏が嘉興市にナーシュ・ニューマテリアル株式会社を設立した。現在までに、計11のフランチャイズ型コーティングセンターが展開されている。
2006年10月、コーティング装置を手がける香港企業の郭光宇氏が深センにおいて科匯ナノテクノロジー（深セン）有限公司に投資した。現在までに、同社は7つのチェーン型コーティングセンターを展開している。

徐々に流行する

2015年以降、工具産業の総生産額は一気に5,000億元の大台に達し、工具は従来の生産重視から徐々にサービス重視へと転換した。さらに、この比較的独立した分野に新たなタイプのサプライヤーが参入し、工具とコーティングの一体化が一段と進んでいる。
2014年11月、日系切削工具貿易のリーディング企業である金万眾が常州夸克コーティング科技有限公司を設立し、現在までに7つのチェーン型コーティングセンターを展開しています。
2015年4月、穴あけ加工用工具のリーディング企業であるアノは、蘇州吉恒ナノテクノロジー有限公司を設立し、現在までに7つのチェーン型コーティングセンターを展開しています。

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鑑賞：矢石が某有名刃物メーカーのために設計したホイール型コーティング炉の回転台

紙面の都合上、箭石深耕の工具コーティングターンテーブルシステム、回転ユニット、治具ユニット；
工具メーカーおよびコーティングメーカーと連携し、体系的なターンキーソリューションやプロセス改善プロジェクトを継続的に実施し、カスタマイズされたソリューションを提供しています。
工具のコーティングにまつわるさらに興味深い話は、次回で詳しくお伝えします。