高精度歯車の一貫生産体制を実現する為に半導体レーザを導入し焼入れ技術を確立

当社は歯車製造会社として多品種の歯車を製造している。ラックは工作機械の自動搬送部分に使われ、100～200m/分の高速移動や重量物の搬送にも用いられる。ラックは位置決め精度が重要で、ダウンサイジングのため高周波焼入れにより歯面強度を上げた設計としている。売上高は21億780万円（平成27年6月期）である。

半導体レーザ焼入れ装置を導入し、3軸直交ロボットと組み合わせて半導体レーザ焼入れ装置としてセットアップし、稼働テストを行った。ラック、歯研ラック、ヘリカルラックの複数本の試作品で焼入れを行い、レーザ照射の熱で硬度が上がることを確認した。適正熱処理条件を研究し、目標仕様は現行の高周波焼入れ製品仕様とした。試作品について焼入れ性、曲り、焼入れ精度、硬度範囲、焼割れ有無を検証した結果、5種類のラックで製品化可能との結論を得た。高周波焼入れより高い硬度が得られ、焼入れ後の戻し熱処理と冷却が不要で、スケールが少なく後処理も少ない工法であることを確認した。製品の曲りも高周波焼入れに比べ約1/2に減少した。

半導体レーザ焼入れ装置の導入により焼入れを内製化し、焼入れ工程が5日から2日に大幅短縮された。外注工程がなくなり、運搬時間も不要になった。製品の曲りが約1/2に減り、全長の変形（伸び）も少なくなって安定した工数管理が可能になった。見込みとしてプレス工程の減少による10％のコストダウンと1日のリードタイム短縮が期待され、新工法のメリットを活かした受注拡大も期待される。

外注している高周波焼入れ工程の一部を内製化し、半導体レーザ焼入れ工程に切り替える。サイズの異なるラックの製品開発を行う。既存の高周波焼入れ製品である平歯車、かさ歯車についても半導体レーザ焼入れ技術の研究を継続し、既存ユーザーへ置き換えを図る。