研究開発された技術紹介

自動車メーカーは、自動車板金部品の軽量化と高強度化のために高張力鋼板やホットプレス工法を一部採用しているが、前者は材料コスト、成形性、高強度化に、後者は生産性、設備投資、金型コスト、後処理工程などに課題が多い。本研究は熱処理方法、成形プロセスを革新して、これらの課題を解決し、高張力鋼板及びホットプレスに替わる高強度部材を、低コストで実現する新たな熱処理技術を開発するものである

高い生産性・加工時間の短縮を実現する新ホットプレス技術の開発
・生産性:従来ホットプレス比3倍以上 → 生産時間の短縮化で短納期化が実現
・軽量化:従来ホットプレス比同等以上 → 自動車の付加価値向上に寄与
・コスト:従来ホットプレス比1/2以下 → 生産工程のスリム化によるコスト上限引き下げで、リーズナブルな価格を実現
(新技術)
＜新ホットプレスの特徴＞
生産性:3倍以上・設備費用:1/5以下・必要面積:1/10以下・コスト:1/2以下・軽量化:同等以上
【生産性が飛躍的に向上】
・急速加熱を実現(5秒程度)
・加工時間の短縮化(5～6秒)
・多段プレス加工を実現
【設備負担が大幅に軽減】
・費用・面積ともに少ない(簡単な加熱設備と小型プレス)
【エネルギー効率が飛躍的に向上】
・素材の電気抵抗を活用
【適用範囲が拡大】
・プレス成形品以外のロール成形品、ハイドロフォーム品に適用できる
・部分焼入れができる(補強材廃止に有効)

・新ホットプレスに適した新材料の熱処理を確立
‐マンガンを主成分とし、自然冷却で1,370MPa以上の焼入れ強度を確保できる新材料を開発
‐材料が板材5秒、成形品10秒以内でオーステナイト変態温度まで加熱可能であることを確認
‐日の字バンパービームの900℃までの加熱時間は10秒、インパクトバーは5秒を確認
‐直接通電加熱により発生する材料伸びを吸収する加熱方法を確立
‐直接通電加熱法による設備は大幅なダウンサイジングの結果、従来ホットプレス技術比1/2以下のコストでの生産を実現
・加工時間の短縮化を実現
‐ドアインパクトバーのサイクルタイムについて、油圧プレスは7.5秒、機械プレスは6秒での新ホットプレス実現性を確認
‐材料搬送に伴う温度低下抑制法を確立
‐加工時間は従来ホットプレス比で15秒以上短縮、これにより生産性は3倍に大幅に上昇
‐生産性は従来のホットプレス比3倍以上、生産コストは1/2以下を達成
・加工品の精度維持を確認
‐ドアインパクトバー及びバンバービームにおいて、熱処理による歪みは±0.5mm以下でスプリングバックがほとんどないことを確認
‐開断面部品は部品精度が高く、目標強度1,370MPa以上が得られることを確認

・論文:「ホットスタンピング用材料の硬さに及ぼす成分、加熱条件の影響」(日本鉄鋼協会第52回・日本金属学会49回中四国支部講演大会(香川)2009.8.8-6)
・特許出願:「ホットスタンピング部材とその製造方法」(特願2008-239573)
・雑誌掲載：「プレス技術　2013Vol.51No.6」
・雑誌掲載：「プレス技術　2014Vol.52No.8」

既存の自動車用鋼板材料において、直接通電新ホットプレス技術を用いることにより、高生産性・低コストで従来品以上の軽量化を図る。本事業後、応用開発した、高強度部品の一部分を弱くする”部分非焼入れ技術”により、衝突安全部品の変形モードコントロール，溶接部の破断防止を低コストで実現可能である。

本事業の成果技術をベースに、流通材適用可能に技術改良することで、自動車メーカー１社２車種量産実施、１社１車種量産準備中

本事業で開発した直接通電加熱を活かしつつ、技術改良により一般的なホットスタンピング材に適用可能な新直接通電加熱式ホットプレス工法を構築し、2013年9月から自動車のドアインパクトビームにて実用化。
従来の炉加熱式に対し、省エネ（△75％）・低投資（△90％）・低コスト（△20％）が特長であり、バンパービーム、ドアインパクトビーム、ルーフリンフォースなど、略矩形部品への適用に適する。
自動車以外でも、重機や建設機器のキャビン・家電製品（TVのフレーム）などへの適用による高強度軽量化が可能。

さらに、材料の加熱温度を部分的にコントロールすることで、高強度(1.5GPa）のホットスタンピング部品の任意の箇所に軟化部(0.6GPa）を生成可能な技術を新たに開発。この新技術により、衝突安全部品において、部品を追加することなく衝突変形モードコントロールを実現。さらに、溶接フランジ部に軟化部を設定すれば、溶接部の破断回避を実現。
尚、その高い技術力が認められ、第25回中小企業優秀新技術・新製品賞の優秀賞を受賞した。

既に、ドアインパクトビームにて実用化済み。新たにバンパービームにて生産準備中。
自動車業界において、多分野の部品加工へとすそ野を拡大させる。
・既存自動車メーカーへの供給をはじめ、これまで取引関係のなかった自動車メーカーへも売り込みを進める。
・当技術未採用の自動車メーカーにおいて、採用に向け、技術承認活動を推進中。
・ドアインパクトビーム、バンパービーム以外のプレスへも対応範囲を順次拡げていく。

異形材料への適用ニーズが高く、異形材料への適用技術開発が課題