電子ビームで窒素原子を作り、金型や工具の表面を硬くする

電子ビーム励起プラズマで窒素分子を原子状窒素にし、金型・工具などの金属表面に窒素を拡散させる表面硬化技術「アトム窒化」。

株式会社プラズマ総合研究所 豊田工業大学発 / 愛知県 名古屋市 / 2010年設立
研究発の技術 電子ビーム励起プラズマ アトム窒化 金属表面改質 窒素拡散 金型・工具 熱処理装置
実用化の段階
研究実証販売
会社紹介にアトム窒化装置の販売と受託加工が事業として記載され、装置仕様も公開されています。個別の販売実績や顧客名は公開情報で確認できませんでした。
2製品
2提携・顧客
4特許
0出資者

しくみ

解こうとしている課題

従来の窒化処理で表面にできる硬く剥がれやすい化合物層、光沢の低下、複雑形状や鋭利な刃物への処理の難しさを解決することを目指しています。

どう動くか

真空中で電子ビームを窒素ガスに当て、窒素分子を解離して窒素原子を高密度に生成します。窒素原子を金属表面から内部へ拡散させることで硬化層を作ります。一般的なプラズマ窒化のような強いイオン衝突を必要としないため、表面に鉄窒化物の化合物層を作らず、光沢や形状を保ちやすいと説明されています。

できるようになること

金型・工具などの表面硬度や耐摩耗性を高めつつ、表面光沢や形状を保つ処理が可能になり、金型の寿命向上や後工程の研磨削減につながると説明されています。

技術の出自:豊田工業大学を含む大学発研究成果。関連分野は電子ビーム励起プラズマ、プラズマ窒化、金属表面改質。知の拠点あいちプロジェクトでは名古屋大学との成果も公表されています。 出典1 出典2 出典3

使われる場面

  • 金型・工具の表面硬化
  • 自動車部品・次世代自動車部品
  • 工作機械・産業用ロボット部品
  • 航空機部品
  • 超硬合金工具
  • ダイヤモンド工具による金型鋼の精密鏡面切削

優位性の主張

大学の発表
電子ビームで窒素分子を解離し、金属表面へのイオン衝突を必要とせずに窒素を拡散させるため、鉄窒化物の化合物層を形成しない。 出典
会社の主張
会社紹介では、最適処理条件下で耐摩耗性が20倍、刃物寿命が3~4倍になる例を掲げている。個別の試験条件は掲載画像内の説明に限られる。 出典
第三者の評価
公的な研究成果報告では、報告された試験条件で有効硬化層深さ60μm以上、表面粗さを保った窒化例が示されている。 出典

製品・サービス

販売中
アトム窒化装置

電子ビーム励起プラズマ源と輻射加熱を用いる金属表面窒化装置。小型・大型機が紹介されている。 出典

金型・工具メーカー、金属部品メーカー、熱処理事業者
販売中
アトム窒化処理受託加工

金型、工具、金属部品などを対象とするアトム窒化の受託処理。 出典

金型・工具メーカー、金属部品メーカー

これまでの歩み 新しい順

2022-10
助成
ものづくり補助金 第11次公募(採択) 出典
2022-05
共同開発
学校法人トヨタ学園:金属製品の製造方法に関する特許を会社・大学等と共同保有。 出典
2020-10
受賞
岩木賞審査委員会「第13回岩木トライボコーティングネットワークアワード(岩木賞)特別賞「光輝窒化を可能とするアトム窒化法の開発」」 出典
2015-10
助成
中小企業庁・ものづくり補助金事務局「ものづくり・商業・サービス革新補助金(電子ビーム励起プラズマ方式によるアトム窒化装置用電子ビーム源とその駆動電源の開発)」 出典

提携先・顧客

共同開発
学校法人トヨタ学園 金属製品の製造方法に関する特許を会社・大学等と共同保有。 出典
共同開発
国立大学法人東海国立大学機構 金属製品の製造方法に関する特許を会社・大学等と共同保有。 出典

特許

4 件 出典(Gビズインフォ)
Gビズインフォで法人番号に紐づく2013~2022年の特許情報4件を確認。検索で個別内容まで確認できた特許は2件であり、全期間の網羅件数ではない。
主な分野金属表面処理・窒化・金属材料への被覆(C23)、金属加工・切削(B21、B23)
共同出願人国立大学法人東海国立大学機構、学校法人トヨタ学園
特許第7078220号「金属製品の製造方法」 学校法人トヨタ学園、株式会社プラズマ総合研究所、国立大学法人東海国立大学機構 / 登録 出典
特許第7720095号「窒化処理方法およびタングステンカーバイド系超硬合金」 株式会社プラズマ総合研究所 / 登録 出典

会社の規模

従業員5名(2012年の大学発ベンチャービジネスプラン資料時点) 出典
資本金1,000万円 出典
大学との関係研究成果ベンチャー

大学との関係

大学との関係
豊田工業大学 大学で得られた研究成果の実用化を目的に設立されたベンチャーと公的な大学発ベンチャー計画資料に記載。大学法人と同社が共同で特許権者となっているアトム窒化関連特許も確認。 出典
大学との関係
豊田工業大学(学校法人トヨタ学園) 同社と学校法人トヨタ学園がアトム窒化関連特許の共同権利者として記載されている。共同研究契約やライセンスの有無は確認できず。 出典
調査日:2026-10-03
このページの出典:10件
法人番号:5180001090514
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