PX5で溶接補修やってますか？

2018年9月12日2024年7月12日

1．特徴

プラスチック金型も減るもの、かけるもの、割れるものです。そんな時には、溶接補修しますか？
材質によっては上手くやったつもりが、翌日ヒビが入ってたり、緊急材料手配になります。
緊急手配だと、値段が跳ね上がったり、覚悟の上の注文になります。
それでしたら、溶接補修が良好なPX5がお勧めです。
溶接性の抜群の品質です。また、PX5はHRC30～33（表面保障）のプレハードン材で、全プラスチック金型用途に使用できます。

また、機械部品又はジグで、SCM440Hを調質して使用するなら、PX5に変更するのも一つの方法です。

PX5のプラスチック型用鋼の位置

比較対照は、S55CとSCM440でしょうか？

2．素材形状

丸棒と平角棒が有ります。表面は黒皮です。

プレート品は大同アミスター様の特注スタープレートが有ります。

3．化学成分

化学成分非公開のため、不明です。多少、快削性向上のため、硫黄が入っているようです。
分類的には、SCM440系です。この為、S55CやSCM440と比較しているようです。

4．特徴、特性

4-1　硬度

PX5はプリハードン材と言う物で、大同特殊鋼様から出荷される段階で、HRC30～33（表面保障）の硬さです。
中心硬度は表面よりHRC1～2.5程度低くなりますが、良好なレベルになっています。
大同特殊鋼様から出荷後の、後熱処理品ではないです。

硬度（断面硬さ分布）
PX5の硬度詳細はカタログで確認してください。

中心が少し凹んでいるでしょ。

4-2　引張強さと衝撃特性（代表例）

引張特性

詳細はカタログで確認してください。
表面と中心部で硬さのバラツキが少ないと、引張強さも違いが少ないです。常識でしょうか？

衝撃特性

詳細はカタログで確認してください。

4-3　鏡面仕上性

鏡面みがき概念図

鏡面みがき性概念図

4-4　熱膨張係数（×10-6乗/℃）

–	30～100℃	30～200℃	30～300℃	30～400℃	30～600℃
PX5	11.9	12.7	13.1	13.5	14.1
SCM440	11.9	12.7	13.2	13.7	14.2

4-5　熱伝導率（W/m・℃）

–	20℃	100℃	200℃	300℃	400℃
PX5	42.45（0.1014）	42.36（0.1012）	42.07（0.1005）	39.22（0.0937）	38.80（0.0927）
SCM440	42.28（0.1010）	41.61（0.0994）	42.70（0.1020）	39.39（0.0941）	38.00（0.0908）

（）内：cal/cm・sec・℃

4-6　比熱（J／Kg・℃)

–	20℃	100℃	200℃	300℃	400℃
PX5	481.4（0.115）	489.8（0.117）	540.0（0.129）	552.6（0.132）	627.9（0.150）
SCM440	481.4（0.115）	514.9（0.123）	581.9（0.139）	590.2（0.141）	607.0（0.145）

（）内：cal/ｇ・℃

4-7　ヤング率（MPa)

–	20℃	100℃	200℃	300℃	400℃
PX5	207482（21.150）	204048（20.800）	198162（20.200）	192276（19.600）	184919（18.850）
SCM440	206991（21.100）	203067（20.700）	197672（20.150）	190314（19.400）	181976（18.550）

（）内：kgf/ｍｍ平方

5.　フレームハード（ふち焼）

PX5のフレームハード（ふち焼）

詳細はカタログで確認してください。
かど（エッジ）部分の局部的フレームハードニングで、硬さが1.3倍になります。

6.　溶接補修

(この項は「新プラスチック型用鋼ＰＸ５　ＰＡＲＴ１（カタログNo.SC9102（ＮＡ） 02.03.1,0（ＮＡ））」そのまま掲載します。)

6-1.金型洗浄

●油脂、ゴミ、サビなどの金型表面に付着している汚濁物を、完全に除去することが必要です。
⇒ブローホールの防止、異物混入の防止などを目的とします。

6-2.開先加工

●割れ、亀裂部を完全に除去します。
●鋭角部、スリット部などは、溶接作業のやり易い形状にします。
●開先加工部は鋭角にならぬよう、最低3R以上の角慶をつけて下さい。
⇒溶接後の割れ、歪防止を目的としますら

6-3.検査

●割れ、亀裂などの残存欠陥の有・無をチェック下さい。〔カラーチェック)
●溶接作業上の不部合(鋭角部、凹部など)をチェック下さい。
●再度、油脂など付着物の有・無をチェック下さい。
⇒補修対象金型が万全であることを確認下さい。

6-4.溶接作業

(1)溶接法、溶接機

●補修溶接部の欠陥を極カ抑える意昧から、TlCによる溶接を利用下さい。この場合、直流正極性で作業を行います。
●TlG溶接機は、クレータフィラを備えた(クレータ割れ防止効果)直流溶接機を使用下さい。

（2)溶接棒

●補修後の鏡面仕上りムラ対策、シボムラの防止、溶着金属からの割れ防止のため、専用溶接棒PX5-Wを推奨します。
●溶接棒は油脂などの汚れがなく、乾燥状態にあるものを使用下さい。

(3)溶接条件

●TlGによる溶接条件は、下表を標準として下さい。

電極直径(㎜)	溶接棒直径(㎜)	溶接電流(A)※	アルゴン流量(11㎜而)	ノズル孔径(㎜)
1	1	15～80	4～8	8
1.6	1.6	70～150	6～9	8～10
2.4	2.4	100～250	7～10	8～10
3.2	3.2	250～400	10～15	8～10

※直流正極性

（4)溶接施工の主な留意点

●予熱なしのため、予熱ありの場合より高めの電流に設定して下さい。
●始端部は十分に溶融プールを形成させてから運棒を開始して下さい。
なお運棒時はウィービングを行うことを推奨します。
●終端部ではクレータ処理(溶加材の充填等)を十分に行って下さい。
●ビードを継なぐ場合、あるいは重ねる場合は先ビードの端部を確実に溶融状態にしてから、溶加材を挿入し、運棒を開始して下さい。
なおスラグ巻込み防止のためスラグは除去して下さい。
●トーチ、溶接棒の位置
トーチ、溶接棒の位置関係は、下図を参照下さい。

●電極の管理
電極に溶融金属などが付着した場合には、研磨をするか取換えて下さい。
●溶接の順序
広い面積の溶接や長い部分の溶接では、できるだけ溶接熱を分散させ発生応力を均一化させる、溶接順序の工夫が必要です。
溶接変形防止例
(a)飛石法(b)対称法
(C)後退法
●作業場の風の影響
トーチ・ノズルからのシールドガス流速は0.5-2mlsec程度ですから、わずかの風にもシ→レド効果に悪影響を与えます。
風よけの囲いなども考慮下さい。
⇒ブローホールなとの欠陥防止を目的とします。