二硫化モリブデン(MoS2)ショット処理

有意な寸法、形状、面粗度変化を伴わずにすべり性を劇的に向上させる表面処理技術

間欠回転テーブル型 二硫化モリブデン(MoS2)ショット処理
二硫化モリブデンショット処理は二硫化モリブデン微粉を処理対象表面に高速噴射し、衝突させることで処理対象の最表面に二硫化モリブデンの層を形成します。
この二硫化モリブデンは卓越した低摩擦係数を持ち、自動車エンジン内などの過酷な環境下であっても優れた低摩擦効果を発揮する固体潤滑剤であり、エンジンの出力、燃費が向上します。
この処理は燃費改善を主目的とした自動車用エンジンのピストン、すべり軸受け等に採用されています。二硫化モリブデンショット処理はエンジン部品に限らず、摺動性を向上させたい様々な部品にご利用いただけます。

二硫化モリブデン(MoS2)ショット処理の特徴と効果

コーティングとは異なる固体潤滑剤定着技術

二硫化モリブデンショット処理は、噴射加工用に最適化された高純度の二硫化モリブデン(特許取得済み)を圧縮空気を用い高速噴射し処理対象面に衝突させるので、衝突時の瞬間的高発熱(マイクロ秒オーダ)※1により、処理対象の表層を軟化、溶融させ、表面から内部へ数マイクロメートル浸透(熱拡散)し、固体潤滑層を形成します。
このためコーティングに必須のバインダ(接着剤としての樹脂)が不要となり、二硫化モリブデンの低摩擦効果を最大限に発揮(図②参照)させることが出来る唯一の表面処理であり、コーティングとは異なる新たな固体潤滑剤定着技術です。

※1:江上登:「微粒子衝突時のショット速度と温度変化及び、ハイブリッド表面改質材の疲労強度特性」 「微粒子衝突表面改質研究会 第2回技術講演会 予稿集」

図① 二硫化モリブデンショット処理ピストン外観 図② 各種表面処理による摺動抵抗低減率の比較
二硫化モリブデンショット処理ピストン外観 各種表面処理による摺動抵抗低減率の比較
図③ 二硫化モリブデンの打ち込み状態
二硫化モリブデンの打ち込み状態

※資料出展(図①~図③) 荻原秀実:「内燃機関用ピストンスカート部への固体潤滑剤付与技術とその効果」「微粒子衝突表面改質研究会 第4回技術講演会 予稿集」

内部へ浸透するため効果が持続する

アルミニウム合金などの低融点金属へ二硫化モリブデンショット処理を行うと、衝突時の瞬間的な高発熱によって加工対象物の表面、表層を軟化、溶融し、最表面から内部へ最大で約20μm浸透(熱拡散)させることが可能です。(実績として鉄系金属の場合、内部への拡散はなく、表層に2μm程度の被膜が形成されます。)
熱拡散による固体潤滑層の形成は、コーティングのような剥離の懸念がなく、処理に伴う高発熱も既述の通りマイクロ秒オーダなので有意な寸法、形状変化もありません。