ＷＰＣ処理、モリブデンショットならエヌイーへ！〔よくある質問ＷＰＣ処理編〕

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ＷＰＣ処理の効果の１つにフリクションロスの低減があります。形成したディンプルがエア溜まりになってエアベアリング効果をあげています。

なぜＷＰＣ処理で摺動性が良くなるのでしょうか？

ＷＰＣ処理した表面の形状は微細な凹凸ができており、硬度が高く面圧に負けない組織になっています。この凹部分にオイルを保持させる（オイルホールの生成）、接触面積の減少により、摩耗を減らし、摺動性を向上させています。

昔から摺動部に梨地面を作ると摺動性が向上することは経験的に知られていましたが、面圧のかかる金属にこのような凹凸を作っても圧力に負けてつぶれてしまいます。ＷＰＣ処理では表面の硬度を上げると同時に微細な凹凸を作っていますので、摺動性を向上させることができるのです。

なぜＷＰＣ処理で疲労強度が上がるのでしょうか？

一般的に金属の疲労破壊は表面に微細なクラック（ヒビ）ができ、それが進行して最終的に破壊が起こります。疲労強度を上げるにはクラックをできにくくすることと、クラックが広がりにくくすることが重要です。
ＷＰＣ処理はショットをたたきつけているため、圧縮残留応力が高められています。圧縮残留応力とは、『ばねを縮めた状態』とお考えください。クラックは引っ張られた時にできますので、もともと縮められた状態にあるＷＰＣ処理表面にはクラックが入りにくくなります。

金属は非常に硬い炭化物とそれを結びつけるニッケル、クロム、モリブデン等から構成されています。炭化物の個体が大きいとそれぞれの結びつきは弱くなります。ＷＰＣ処理をした金属表面は非常に微細な炭化物組織になっており、結びつきも強いものになっています。結びつきが強ければ、当然クラックも入りにくく、入ったとしても広がりにくくなります。よってＷＰＣ処理を施すと疲労に強くなり、折れや欠けが激減するのです。

車種別に部品の処理価格はわかるのでしょうか？

お客さまの多くは、車種名型式を告げず、処理を依頼されますので、こちらですべての車種別の寸法を把握しておりません。誠に申し訳ありませんが、径（最大部）と長さをお知らせください。オートバイに関しては、こちらで把握している範囲ですが、参考価格をご覧いただけます。
ギア、スプライン、ネジが含まれる場合はその径と、長さを明記ください。
異形箇所がある場合は簡単なイラストで書いていただければ、本来の処理価格に近い金額が算出できると思います。

ベアリングは処理出来ますか？

ベアリングに関しては、処理剤が洗浄時に完全除去できない可能性がある為、トラブル回避を考慮して処理をしておりません。

タフトライドと比べるとどんな違いがあるの？

タフトはWPC処理よりも硬さが深くまで入るのでそれなりにメリットはあるのですが、残念ながらもろさが出てしまうことと、熱ひずみが出てしまうことが欠点です。

WPC処理は逆にさほど深くまで硬さは入りませんが、折れには強くすることができます。
ピンやジャーナルの部分には摺動性を重視した処理（若干弱め）を施し、折損対策として、ピン、ジャーナルの付け根の部分に疲労強度を向上させる強い処理を施すことができます。タフトの上からも処理が可能で、折れにくくする事ができます。

すでにWPC処理している部品に二硫化モリブデン処理（モリブデンショット）することは可能でしょうか？

技術的に問題ありませんが、ＷＰＣ処理の処理具合によって、モリブデンショットの効果が半減する場合があります。特に表面強度アップを重視して処理している場合は、モリブデンの浸透が困難な場合がありますので、まず依頼品を拝見させていただく事になると思います。

ＷＰＣ処理は定期的にしなければダメでしょうか？

基本的には１回処理しておけばＯＫです。
例えば、現在純正の車のピストンにＷＰＣ処理が採用されていますが、採用に当たってのテストで、１０万km相当の耐久テストで効果の持続性は確認されています。

但し、場合によっては再処理した方が良い場合があります。ピストンに処理していて、再度シリンダーをホーニングする場合のように当たりが変わってしまうような時は再処理をお勧めします。

もう一つ、ギア等の場合で疲労破壊防止で処理する場合はＷＰＣ処理で微細なクラックの発生を抑制しますが、それでも出来てきた微細なクラックを再処理により修復することが可能な場合があります。よほどの場合以外は再処理は不要かと思います。

コーティングされているようですが、ＷＰＣ処理は、それらを剥がしてしまうのですか？

一般的なテフロンコーティング、二硫化モリブデンコーティング等は軟質なコーティングですので、WPC処理時に除去します。
一方、TiNコーティング、クロームメッキ、ニカシルメッキ等の硬質なコーティングは除去せずにその上からWPC処理を施しています。

WPC処理した後に塗装することは可能でしょうか？

可能です。表面にディンプルを形成した為、表面積が増え、塗装の密着度が上がります。尚塗装時には、表面を入念に洗浄してください。

WPC後の洗浄はしっかりした方が良いと某HPにありました。
なんでも、ショット時に喰い込んだ物質が厳密には、灯油等の洗浄では落ちないらしく、工業用超音波洗浄をしないと
WPC加工による焼き付きや不具合が出る云々と書いて有りました。
しかし、ガソリンにて洗浄後、組み付けしようと考えていますがどうなんでしょうか？

ＷＰＣの材料は微細な粒子ですので、細かい場所にも入り込んでしまうので入念な洗浄が必要です。この粒が、エンジン内部に残り、悪影響する場合がありますが、原因がＷＰＣとはっきりしない場合が多いです。セッティング、オイルなど他にも影響するところは沢山ある訳ですから・・・。
洗浄はガソリンでも問題はありません。要は粒子を取り除けていれば良いのです。

二硫化モリブデン処理（モリブデンショット）は表面にモリブデンが付きますが、これは、余分なモリブデンが浮いているので、寸法が厳しいところでは洗浄し、ウェスなどで入念にふき取らないと、まれに勘合部が入らない事もあります。
拭き取ると独特の色が落ちるので、効果が落ちていると錯覚しますが、二硫化モリブデン層は材料の表面層に浸透していますので、効果は落ちません。

ベアリングとオイルシールが装着されている部分はやはりマスキングしたほうがよろしいのでしょうか？
ＷＰＣ加工ってディンプル加工ですよね・・・つまりミクロの隙間ができると考えた場合、マスキングしないとオイルシールの意味がなくなってしまうのではないでしょうか？それとも無視していいレベルと考えていいのでしょうか？

ＷＰＣのディンプルによってシール性が損なわれると考えていらっしゃるのだと思いますが、医療用のガラス製注射器を見たことがあれば思い出してください。Ｏ－リングなどは一切無く、ガラスとガラスのすり合わせで液が漏れる事無くシールされています。これは空気自体がスリガラスの表面に膜を作っているのです。
ＷＰＣはディンプルによって、より強力に膜を形成しますので、シール性が逆に向上します。現に、フロントフォークのインナーパイプに処理すると、フリクションロスが減少し、かつシール性が向上します。
ですから、マスキングせず、全面処理するのが良いと思います。