タップ選定ガイド:材質とコーティングの違いを徹底解説
内ねじ加工の一般的工具であるタップは、スパイラルタップ、ポイントタップ、管用タップ、ロールタップなどに分類され、ねじ加工の主力工具です。では、どうタップを選ぶべきか?タップ材質とコーティングの違いから解説します。
タップ選定のポイント:材質とコーティングの違い
タップの材質
タップ性能は材質に大きく依存します。優れた材質を選ぶことで、タップの構造パラメータをさらに最適化し、より効率的で厳しい条件下でも長寿命化が可能です。現在、大手タップメーカーは独自の材質工場や配合を持っています。また、コバルト資源・価格問題を背景に、コバルトフリー高性能ハイスも登場しています。
- 工具鋼: 主に手動タップ用で、現在は一般的ではありません。
- コバルトフリー高速度鋼(HSS): 現在広く使用。M2(W6Mo5Cr4V2、6542)、M3など。表示コード:HSS。
- コバルトハイス(HSS-E): 現在広く使用。M35、M42など。表示コード:HSS-E。
- 粉末冶金ハイス(HSS-E-PM): 高性能タップ材として上記2種より性能大幅向上。メーカーごとに命名法が異なる。表示コード:HSS-E-PM。
- 超硬合金: 超微粒子で靭性の良いグレードを選定。主に直溝タップで短切り屑材(灰鉄、高シリコンアルミ等)加工用。
タップのコーティング
タップコーティングには以下のメリットがあります:
- 表面処理:タップ寸法を変えずにHSSタップの外観を改善
- 寿命延長:高耐摩耗性、摩擦・動力消費低減、刃欠け・折損抑制、表面硬度微増
- ねじ穴の面品位・寸法精度向上:切れ刃鋭さ維持、潤滑性向上、負荷・摩耗低減、切り屑噛み込み最小化
主なコーティング種類
- 蒸気酸化(スチーム酸化): 高温蒸気中で酸化皮膜形成。切削液吸着性良好、摩擦低減、タップと被削材の溶着防止。軟鋼加工に適す。
- 窒化処理: 表面に硬化層形成。工具摩耗大の鋳鉄、鋳アルミ等加工に適す。
- 蒸気酸化+窒化: 両者の利点を併せ持つ。
- TiN(窒化チタン): 金色。コーティング硬度・潤滑性・密着性良好。ほとんどの材料加工に適す。
- TiCN(炭窒化チタン): 青灰色。硬度約3000HV、耐熱温度400℃。
- TiN+TiCN: 暗黄色。優れた硬度と潤滑性。ほとんどの材料加工に適す。
- TiAlN(窒化チタンアルミニウム): 青灰色。硬度3300HV、耐熱温度900℃。高速加工に使用可能。
- CrN(窒化クロム): 銀灰色。優れた潤滑性。主に非鉄金属加工用。
タップコーティングの性能への影響は顕著ですが、現在多くのメーカーがコーティングメーカーと協力し、専用特殊コーティングの研究開発を進めています。
産業技術
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