プレス加工に依存する製造企業にとって、金型の寿命に関する質問とは、「この金型をあと何回使用できるか？」ということです。それが百万ドルの質問ではないかもしれませんが（もちろん文字通りではありませんが）、確かに差が出てきます。残念ながら、これまでその答えは一つではなく、簡単ではありませんでした。金属プレス金型の寿命は、電球のようにある程度予測できるものとは異なります。一つの数値を期待するのは現実的ではありませんが、どの変数が重要であるかを理解しておくことは非常に大切です。
なぜ「魔法の数字」などないのか：
金型を氷結した存在ではなく、ステロイド剤を使用し、毎分数千回もの物理的圧力を受けて働くスポーツスターのような存在だと考えてください。この「現象」の寿命は次のような条件に左右されます：
1. 金型の設計と構造：
複雑さ：単発ブランキング金型におけるプレートチップは、ストライクごとに多くの複雑な形状を形成する多工位複合金型と比較して、一般的により長寿命です。形状が複雑であればあるほど、摩耗する箇所や応力が集中する箇所が多くなります。
材料：基本となるのは工具鋼（例：D2、A2、カービドインサート）の品質と硬度です。特定の公差まで高硬度化された高級鋼材は、柔らかい／低硬度の鋼材と比較して摩耗や衝撃に遥かに強く耐えることができます。
頑健性：十分なサポートやクリアランス、摩耗板およびコーティング（例：TiN、TiCN、CrN）の適切な選定、そして効果的なガイド機構の採用は、重要な部分における応力と摩耗の両方に対して大きな寄与します。
2.運用要因：
プレス条件：アラインメント不良、過度なたわみ、シャット高さの誤り、または不安定なプレスは、金型に極端な損傷エネルギーを及ぼし、摩耗や破損を著しく促進します。
ストローク数／分（SPM）：高速で運転すると短時間でより多くの熱と衝撃サイクルが発生し、摩耗や疲労などの摩耗プロセスが加速されます。
潤滑：金型においては適用可能な場合に命とも言えるものであり、適切な潤滑剤を使用し、定期的に金型に潤滑剤を供給する必要があります。また、摩擦を低減し、冷却効果を持ち、スコアリングを防ぎ、粉塵などを洗い流す効果があります。潤滑不良または潤滑剤の誤選定は、金型の早期損耗の重大な原因となります。
トン数：公称最大能力に近い、またはそれを超える能力で運転すると過負荷となり、金型は短期間で摩耗します。
3. スタンピングされる素材：
強度と硬度：高張力鋼（HSS）、超高張力鋼（AHSS）または焼入れ材などのスタンピングは、アルミニウムや軟鋼などの比較的柔らかい金属を加工する場合と比べて、金型表面に大幅な摩耗を与えます。
研磨性: 研磨性スケールを有する材料（例: 熱間圧延鋼）やより硬い粒子を含む材料は、カッティングエッジや成形面を急速に摩耗させる傾向があります。
板厚: 板厚の thicker な材料は、より大きな圧力を必要とし、ダイ構造にかかる負担が大きくなります。
4.メンテナンスおよび取り扱い:
予防保全（PM）: 予防保全とは、最大限の金型寿命を達成するために、適切な清掃、点検、カット部および切断部の研削、摩耗部品（パッド、スプリング、ガイドピン）の交換、および一般的なメンテナンス用潤滑を行うことです。PMが不十分だと、小さな問題が重大な事故へと発展する可能性があります。
保管および取り扱い: 錆を防ぐため、および傷、へこみ、落下を防ぐために、部品の保管および取り扱いを適切に行う必要があります。製品が損傷した場合、工程変更や輸送に非常に費用がかかることがあります。
故障モードが「寿命終了」を決定します:
金型の寿命は、完全に作動不能になったときでも終わることはありません。多くの場合は、修理費が高額になるとか、部品の品質が劣化するなどの理由で経済的に陳腐化してしまうことがあります。一般的な故障モードは以下の通りです：
摩耗：切断エッジや成形面の目に見える摩耗によりバリ、寸法精度の低下、または外観仕上げの劣化が生じる。
疲労破壊：繰り返しの応力サイクルによって疲労が蓄積し、クラックが発生し、時間が経つにつれて破片が剥がれ落ちる。
塑性変形：金型鋼の変形は、軟点や過負荷によって永久的である。
脆性崩れ：鋭いエッジや角で発生する破壊モード。
ガリング：金型とワークの間に材料が移動・付着することで発生し、深刻な表面損傷を引き起こす。
現実的な期待とROI（投資収益率）の視点：
⦁ では一般的な範囲とは？ これは主に上記の要因の影響を受けるものの：
⦁ 良好な条件下で使用する簡易な高生産型ブランキング金型は、大規模な改修が必要になるまで100万回以上のサイクルに耐える場合があります。
⦁ 複雑な形状を打ち抜くためのプログレッシブ金型で、加工が困難な素材（硬い素材の絞り加工）を使用する場合、大きな改修が必要になるまで10万〜50万回のサイクル持続する場合があります。
⦁ 非常に摩耗性の高い、または超高強度素材を加工する金型は、メンテナンスが必要になる前に5万回以下のサイクルしか持続しない場合があります。
投資を最大限に活用する：
不可能に近い年数分の寿命を求めるよりも、得られる寿命の中で最大限の価値を引き出すプログラムを組みましょう：
1.品質への投資：品質に投資しましょう。つまり、優れた設計と高品質な素材・構造への投資です。
2.プロセスの効率化：プレス機の適切な管理、正しい設定および潤滑の維持を行いましょう。
3.徹底した予防保全：予防保全は推奨され、実践されるべきです。
4.作業員の教育：金型の取り扱い、セットアップおよび運転操作は非常に重要です。
5.部品品質の監視：バリのサイズや寸法ドリフトなどの摩耗指標を監視して、メンテナンス時期を予測します。
結論:
金属プレス金型の寿命は事前に決定することはできません。むしろそれは、金型の設計、構築、使用および保守の段階で下された決定の直接的な結果です。摩耗や破損の要因を学び、効果的に対処することにより、金型製作者は製品寿命を大幅に延ばすことができ、金型の寿命も延長され、高品質な部品を最も低いコストで生産することが可能となり、この重要な資本投資の投資収益率（ROI）も向上します。目指しているのは決して不滅ではなく、偶然による最適な寿命ではなく、プロセス制御と保守の努力を通じて最適化された、予測可能な寿命なのです。