学校法人金沢工業大学

航空機業界では、機体の翼や内部のリブ部品/胴体部品のリベット穴/皿ビス穴/位置決め穴加工を多関節ロボットや手作業にて加工を行っているため、加工時の精度不良や加工時間が長く生産性が問題となっており、川下企業からはフレキシブルで高速/高精度な5軸制御ロボット加工機が必要とされている。そこで上記問題を解決し、さらに前述部品をワンチャック加工出来る「走行機能付次世代型5軸制御ロボット加工機」の開発を行う
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大型車両川下製造業者の抱える課題及び要請として、金型コストの低減、部品点数の削減、多品種少量生産への対応及び車両モデルチェンジサイクルの短縮等が挙げられる。そこで、金型の低コスト化や短納期化を可能とする新素材・新製造技術の研究開発を行う。本研究開発では、簡易金型の素材として樹脂に着目し、多品種少量生産に適し、且つ耐久性、耐摩耗性、強度に優れた樹脂製金型製造技術の確立を目指す
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金属代替となりうる熱可塑性CFRPについて、これまで検討してきた炭素繊維拡繊技術を用いて、樹脂を含浸させ厚みを制御した樹脂含浸テープを短冊状に切断し、ランダム配置・積層する連続製造技術を検討し、スタンパブルシート化技術を確立することで、賦形性が良く、力学的特性に優れた熱可塑性CFRP中間材料(非連続炭素繊維熱可塑性樹脂等方性シート)を開発する
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電機機器の納期短縮、機能の確保・高度化、小型化のニーズに対し、金属光造形複合加工法を用いた製造方法を提案する。本研究では3Dデータを受けてからパス作成迄の時間、金属光造形複合加工法でのレーザ・切削加工時間、レーザ加工で作られた加工物の切削加工時間の短縮を目的に、レーザ加工技術開発、切削加工技術開発、CAM開発、装置改造を含めた高度化を図り、川下産業のニーズに応える
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従来のマルチアキシャル基材等を用いたRTMでは、材料の低い歩留り、最適な機械特性(疑似等方積層のため)が得られない、複雑形状への賦形性が低い、ことが課題である。本研究では炭素繊維ドライファイバーチョップドテープを用いたプリフォームの製造技術、注入プロセスの開発により、自動車部材等の量産に適用可能な、高い生産性(材料歩留の向上)・機械特性・賦形性のすべてを達成する革新的なRTMプロセスを開発する
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レアメタルの価格が急上昇する中、資源生産性に優れる鉄に耐熱性や耐酸化性を付与した金属間化合物等を結合相として硬質なWC粒子を複合化した新しい硬質材料を量産化する技術および3次元複雑形状にニアネット焼結する技術を開発し、80HRA以上の高硬度で従来の超硬合金(WC-CO)が軟化する600℃以上でも使用可能な温間あるいは熱間鍛造用金型へ応用できる耐摩耗材料の製造に関する基盤技術を確立する
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　本研究開発では、これまでの航空機組立廃材向けのCFRPリサイクル技術を高度化し「水素タンクを丸ごと熱分解処理する技術」および「熱分解した水素タンクから炭素繊維を連続した長繊維として回収する技術」の開発に取り組んだ。また単に、水素タンクから長繊維状態の炭素繊維を取り出すだけでなく、事業化を見据え、ユーザーが利用しやすいスライバーやペレットなど中間基材化までを目標として開発に取り組んだ。
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SICは、パワー半導体や高輝度LEDの基板材料としてニーズが高まっているが、ウエハコストが高く、普及していない。現在、SICのスライシング加工は、ブラスメッキワイヤーやダイヤモンドワイヤーが使われており、加工時間や材料ロスが、コスト高の原因となっている。そこで、樹脂コーティングワイヤーを用いた鏡面スライシング加工技術を確立し、ウエハの薄厚化、後工程の時間短縮など、大幅なコストダウンを目指す
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航空宇宙分野で遠方対象物を夜間でも鮮明に観測するためには大口径遠赤外レンズが求められている。遠赤外レンズの中で、特に硫化亜鉛(ZnS)レンズへの要望が高い。しかし、高精度高性能大口径ZnSレンズ(直径100mm高さ70mm以上)は小径赤外レンズ用従来蒸着や精密切削技術で製造できない。本事業では、保有する放電プラズマ焼結技術の応用と原材料の微細化技術および純化技術の確立で大口径ZnSレンズを実現する。
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脳神経外科手術での頭蓋骨切除には、砥粒をコーティング(以下、固着)した穿孔工具や切断用ワイヤが使用され、砥粒固着に金属アレルギの原因となるニッケルメッキを使用していることや、加工能率が低いことなどが問題となっている。そこで、本研究開発では、レーザ溶融技術やニッケルが露出しないメッキ技術により砥粒を固着する技術を開発し、高能率で患者への負担を低減する骨切断用ワイヤや骨穿孔用工具を製品化する
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近年、高齢者における転倒時のけが防止(低減)のための人体保護用具の必要性は高まっている。現状では、繊維素材とプラスチック等吸収材の組合わせによるものが多いが、装着性は考慮されていないため、厚く、重く、大きいため動きづらいといった欠点がある。本事業では、個人の体型にフイットし、耐衝撃性能をアップし、取換え可能で軽量・薄型かつ易着脱機能を有する3次元構造の立体編物を用いた人体保護用具の開発を行う
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航空機エンジンの大型化、冷却系の熱負荷増大に伴い、熱交換器の大口径化、軽量化、コストダウンが求められており、これに向けた次世代エンジン用熱制御システムの開発が進められている。ここで用いられる空冷ヒートシンクの製造技術開発を行う。従来小型高性能要求の強い分野で用いられてきたマジックヒートシンク方式を航空機用の大型化と新規材料に対応が可能となる高度化に向けた技術開発を行う
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本事業では、スパッタ成膜用ターゲットの重要性に着目して、不純物共添加酸化亜鉛粉末の非化学量論的組成制御技術を開発・高度化することにより、ターゲット製造に最適な酸素含有量が低い酸化亜鉛系粉末の製造技術を開発する。最終的には、高温、多湿使用環境下において高い安定性を有する低抵抗率酸化亜鉛系透明導電膜のスパッタ成膜技術を確立し、太陽電池など各種デバイス用透明電極やエコガラス窓用熱線反射膜として実用化する
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部品点数の多い車両部材は、金属よりも軽量で同等の加工時間が可能となる繊維強化複合材料と成形技術が求められている。従来検討されている熱硬化性樹脂は軽量化に貢献するが、成形時間短縮に課題がある。当事業では、織染技術を高度化させ、高強度化、高効率、低コストに繋がり、多品種中小ロット向けのプレス成形が可能となる炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合材料(連続炭素繊維スタンパブルシート)の開発を行う
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熱可塑性炭素繊維複合材料(CFRTP)の接合には金属ボルトを用いているが、CFRTPと接触する金属は通常よりも腐食が早く、CFRTPの強度が高くても腐食した金属ボルトの強度が設計の制約となってしまう課題がある。そこでCFRTPとして世界初となるJISに適合したCFRTP製ボルトを高サイクルタイムで成形する技術確立を行ない、耐震補強分野における接合部品へ適用していくことを足掛かりとし、橋梁工事部品分野、FA機械部品分野へ事業展開を図る。
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CFRTP材を用いたDC/DI(ダイレクト・コンソリデ―ション/ダイレクト・インスペクション)プロセスの技術確立により、部分的偏厚構造部の「(十分な含浸状態が得られる)その場成形」と冷却加工での品質制御とインライン検査による工数低減を実現する。この生産性の向上が低コスト化を実現し、航空機分野の川下ユーザー(AIRBUS社)の要求の「生産性の向上」と「コスト低減」の実現を目指す。
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船舶用エンジンや産業用発電機のエンジンは高出力・低燃費・低環境負荷が強く求められている。高効率化には使用温度での疲労強度と耐面圧の性能の大幅な改善が求められ、従来のSn-Sb-Cu系合金では能力不足になる。次世代の材料としてAl-Sn合金が注目されているが、厚みのある広幅軸受を安価で安定的に且つ低欠陥密度で製造する技術は確立されていない。半凝固鋳造技術で広幅の高性能軸受製造技術を確立する。
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ラッセル型たて編み機によるガラス繊維の3次元編み物を活用し、FRP中のガラス繊維含有量を増加させ、難燃性及び機械的強度を向上させることで、軽量でかつ透明で液の残量の視認が可能なLPG用FRP製軽量ボンベを開発し、事業化を行なう
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自動車の軽量化にはCFRTP素材が有望視されているが、切断トリーミングの実用技術開発が必須である。現在、レーザ加工が最適とされるが、熱影響の低減と高速化が大きな課題である。本研究開発では、世界初となる3,000w級の高出力高繰返し短パルス発振器の開発と、レーザヘッドを高速スキャンしながら水ミストによる気化冷却を繰返し熱影響の少ない加工技術開発により、実用レベルの高速レーザ加工装置を開発する。
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有機繊維束の合糸技術、サイジング技術、開繊技術を開発し、新規なスーパー繊維であるポリケトン繊維に応用し、炭素繊維プリプレグシートとの複合化により、軽量で耐衝撃性に優れた安全性の高い先端複合材繊維基材を開発する
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