接合・実装
ハイブリッド構造体化によるマグネシウム合金の高強度化
愛知県
光生アルミニューム工業株式会社
2020年3月20日更新
プロジェクトの基本情報
プロジェクト名 | マグネシウム合金とアルミニウム合金のハイブリッド構造体の開発 |
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基盤技術分野 | 接合・実装 |
対象となる産業分野 | 自動車、半導体 |
産業分野でのニーズ対応 | 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(人件費削減)、環境配慮、低コスト化 |
キーワード | 摩擦攪拌接合、ハイブリッド構造体、内面コーティング、マグネシウム合金、複合技術 |
事業化状況 | 研究中止または停滞中 |
事業実施年度 | 平成19年度~平成21年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
地球温暖化防止の観点から、温暖化ガスの排出量の低減が強く要請されている。この目的には車体への軽量材料の採用が絶対条件となる。マグネシウム合金は軽量であるが、溶接・接合性に乏しく単体構成部材としてユーザーのニーズに応えきれていない。本申請では、世界的にも類例のない独自の接合技術の高度化を核に自動車部品の軽量化をはかり、自動車産業へのマグネシウム合金の適用拡大を図り、地球温暖化防止に資するものとする
開発した技術のポイント
マグネシウム合金とアルミニウム合金のハイブリッド構造体を開発し、その実用性を確認
・ハイブリッド構造体の作製:適切な加工手法を確立
→回転数・摩擦荷重・改質材などの最適条件を導き、高強度化を目指す
・スポット摩擦攪拌接合:最も高い強度を発揮する接合条件を確認
→摩擦圧接による、高接合力の実現を目指す
(新技術)
-ハイブリッド構造体-
・摩擦攪拌接合によるコーティング・アルミニウム合金とのハイブリッド構造体を作製
→ボルト加工における接合面を部分強化(デメリットの解消)
具体的な成果
マグネシウム合金にアルミニウム合金をコーティングするハイブリッド構造体の作製
・マグネシウム合金製円筒穴内部でアルミニウム合金を動的に押し広げることにより、円筒内面を摩擦攪拌接合でコーティングし、ハイブリッド構造体を作製
・マグネシウム合金に対して良好な接合性を示すアルミニウム合金とその最適な接合条件を探索
ハイブリッド構造体の接合強度が従来方式の2倍以上の接合強度であることを実証
・上記のハイブリッド構造体をエンジン部品の実生産品(マグネシウムダイカスト)に適用し、その強度を検証
・せん断試験により、ネジ接合と比較してハイブリッド構造体による接合が2倍以上の強度を有することを確認
スポット摩擦攪拌接合の研究
・スポット摩擦攪拌接合によるアルミニウム合金とマグネシウム合金の重ね継手の接合において、パラメータの最適化を実施
・その結果、位置制御型装置による接合には及ばないものの、簡便な荷重制御型装置において、引張せん断強度:最大2.0kN、十字引張強度:最大325N接合を達成
知財出願や広報活動等の状況
論文:篠田剛,「摩擦圧接技術の開発と自動車部品への適用」,アルトピア,Vol.41,No.1,(2011),P.21.
研究開発成果の利用シーン
自動車部品に用いられる鉄鋼系材料を本事業成果のハイブリッド構造体に置き換えることによって軽量化に寄与し、省エネ性能の向上に貢献する
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
この複合技術開発当初の自動車軽量化にアルミニウム合金の次にマグネシウム合金到来との期待が異なり、実際にマグネシウム合金の自動車への使用が増えず、マルチマテリアル(ハイテン、アルミ、マグネ、樹脂、CFRP、)軽量化時代に突入してきた。この技術の市場需要がほとんどなくなっていたため、技術開発後の事業化を断念せざるを得なくなった。
提携可能な製品・サービス内容
加工・組立・処理、素材・部品製造
製品・サービスのPRポイント
接合技術が確立されましたが、技術開発が始めた当初より、自動車においてマグネシウム部品の普及が進まず、事業化を断念せざる得ない状況になってしまいました。
今後の実用化・事業化の見通し
事業化の見通しが立てず、開発も既に中止されました。
実用化・事業化にあたっての課題
社会情勢が開発の当初より大きく変わって、マグネシウム部品の市場の需要が少なくなってしまい、事業化が進まず。
プロジェクトの実施体制
主たる研究等実施機関 | 光生アルミニューム工業株式会社 豊田製作所 |
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事業管理機関 | 公益財団法人あいち産業振興機構 |
研究等実施機関 | 有限会社サーモフォーミングテクノロジー あいち産業科学技術総合センター 愛知県産業技術研究所 国立大学法人豊橋技術科学大学 |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
企業名 | 光生アルミニューム工業株式会社(法人番号:3180301018217) |
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事業内容 | 自動車重要保安部品・各種機器及びその部品の製造販売 |
社員数 | 334 名 |
生産拠点 | 豊田製作所(愛知県)、福井製作所(福井県)。海外(中国、インド、タイ、アメリカ)にも展開 |
本社所在地 | 〒471-0804 愛知県豊田市神池町2丁目1236番地 |
ホームページ | http://www.koseijp.co.jp |
連絡先窓口 | 技術開発部 高峰知行 |
メールアドレス | takamine@koseijp.co.jp |
電話番号 | 0565-80-5885 |
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