立体造形
最も信頼性の高い鍛造に匹敵する高品質で、最も安価なダイカストに勝る低コストな革新的アルミニウム新製造法の実用化
広島県
株式会社木村工業
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 | 革新的・環境配慮型アルミニウム新鋳造システムの開発 |
---|---|
基盤技術分野 | 立体造形 |
対象となる産業分野 | 自動車、産業機械 |
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(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化 |
キーワード | 軽金属、金型鋳造、薄肉成形、ボイドレス |
事業化状況 | 事業化に成功し継続的な取引が続いている |
事業実施年度 | 平成19年度~平成25年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
生産の海外シフトが拡大している家電業界に於ける微細加工化、軽量化、低コスト化等のニーズに応える為、ダイカストやスクイズキャストに替わる質・量・コストの3拍子揃った世界初の革新的アルミニウム新鋳造法(REC法)を開発・実用化する。具体的には高速高加圧機構、溶湯・注湯一体化装置、製造システムのIT化等を開発し、家電製品への実用化を基に、近将来自動車部品、又素形材産業のアルミニウム製品製造技術の革新を目指す
開発した技術のポイント
・革新的・環境配慮型新鋳造法「REC」によるアルミ鋳造を実現
‐生産性:ダイカスト同等の優れた生産性
‐肉厚:肉厚2mmの薄肉耐圧強度を可能に
‐ガス量:スクイズキャストと同様の1cc/100g以下
‐歩留まり:材料のロスがなく歩留まり向上
・革新的・環境配慮型新鋳造法REC:Revolution Ecology Casting
‐製品品質向上
*溶湯圧制御:高度化
*油圧+電気サーボ2方向3段高圧充填
*縦型で下からの自然な湯流れ
*溶湯品質管理(溶湯酸化防止)
‐生産性向上とコスト低減
*工程の従副動作(注湯と同時に離型剤塗布)
*上型水平移動
*ITを活用した金型設計の合理化(CAE)
‐環境への配慮
*溶解温度の低減
*溶解量の低減
*動力費低減
(新技術)
・優れた生産性+高品質+低コストの実現
◎ダイカストと同様の優れた生産性
◎肉厚2mmの薄肉耐圧強度部品が可能
◎ガス量がスクイズキャストと同様1cc/100g以下
◎引け巣の抑制
◎熱処理や溶接可能
◎材料のロスがなく歩留まり向上
・主要成形機構
‐成形速度、加圧速度の任意・精密制御
・主要構造
‐射出機構なし、ラップ動作による工程短縮
・主要IT化
‐最適形成条件を数値化
具体的な成果
・新REC鋳造装置を開発
‐RECアルミ鋳造装置、溶解炉、注湯装置切断機等を配置して鋳造装置を完成
‐ダイカスト製法とほぼ同じ価格で鍛造に近い品質を可能とする全く新たな位置付による製品製造を可能とする。省エネ率20%向上。
・金型を開発
‐8個取り駆動系油圧部品による多数個取り金型の開発を行い、金型改造、ヒーター追加等を実施した結果、優れた外観品質、内部品質の成形品を鋳造することを可能に
‐ダイカスト品と比較して、バラツキが非常に少なく、安定した、信頼性の高い特性が得られた。
‐強度はダイカスト品のバラツキを考慮すると約17%アップ
知財出願や広報活動等の状況
・新聞掲載:日刊工業新聞(H19.5.25)、中国新聞(H23.1.27)
・特許:「成形装置及びそれに用いる型ユニット」(特許第03921513)
・その他:商標「REC」出願中(H21.3.30出願)
研究開発成果の利用シーン
EV化に伴い軽量化、モーターの高効率化が求められる自動車の機能性部品等の生産などに用いられる。薄肉伸長部にも溶湯充てんを可能としたため、従来鋳造技術で困難とされてきた機構・機能部品を軽量なアルミ合金で成形できる世界初の成形システムとして電動自動車やコンプレッサーなどの信頼性向上・高効率化・軽量化に大きく貢献できることで、川下ユーザーの国際競争力強化に大きく貢献できるとの自信を持っている。
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
油圧バルブ、油圧シリンダーなど従来スクイズキャスト法で生産していた機構部品をダイカスト法並みの生産性を確保しつつ量産試作等を行っている。直近では、ハイブリッド四輪駆動の後輪を電動駆動させるシステムの誘導モータとして採用され、今後大きく伸びることを期待している。
提携可能な製品・サービス内容
設計・製作、素材・部品製造、共同研究・共同開発、技術ライセンス、技術コンサルティング
製品・サービスのPRポイント
REC製法でのロータを組み込んだ汎用モータは回転速度が低領域でも従来モータに対し、始動トルクが低い良好な結果が得られた
今後の実用化・事業化の見通し
販売体制の確立・拡充を加速
・量産品の生産を平成22年5月より開始
・鋳造プレス装置の受注も開始。第一号は23年1月に完成
・部品メーカーからの引き合いも多く、本格展開に向けて販売体制の確立・拡充を推進中
プロジェクトの実施体制
主たる研究等実施機関 | 株式会社木村工業 |
---|---|
事業管理機関 | 公益財団法人くれ産業振興センター |
研究等実施機関 | 株式会社キムラ 北陸テクノ株式会社 国立大学法人広島大学 広島県立総合技術研究所 国立大学法人広島大学 |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
企業名 | 株式会社木村工業(法人番号:5-2400-0102-7410) |
---|---|
事業内容 | アルミ鋳造品の量産、環境装置、産業機械装置、自動化装置 |
社員数 | 45 名 |
本社所在地 | 〒737-0134 広島県呉市広多賀谷3-4-9 |
ホームページ | http://www.kimura-gr.co.jp |
連絡先窓口 | 株式会社木村工業 東広島工場 出口勝彦 |
メールアドレス | deguchi@kimura-gr.co.jp |
電話番号 | 082-430-2037 |
研究開発された技術を探す