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接合・実装

アルミニウム・チタン・ステンレスなどの厚板を開先加工無しで1パス溶接

千葉県

赤星工業株式会社

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 アルミニウムを主体とする難接合材の新プラズマ溶接技術の開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 産業機械、電池、半導体
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(品質向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(品質向上)
キーワード 1パス溶接、キーホール溶接
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20年度

プロジェクトの詳細

事業概要

15~25mmまでのアルミ等の非鉄金属厚板を1パスで溶接可能とする、安価で汎用性のある高電流新プラズマ溶接技術の開発を行う。そのためにエネルギー密度集中化を目指した最適電流波形制御方法の確立、プラズマ高速流のシミュレーションによるトーチ形状の最適化、ロボット等利用の溶接システム全体の制御と溶接施工法の最適化を行う。応用範囲として受変電設備向け各種容器類、LNG輸送船、建築構造物や化学プラント機器等のアルミ製品等が考えられる

開発した技術のポイント

板厚15mmまでのアルミニウム厚板について、1パスでのプラズマ溶接技術を確立することにより、従来のティグ溶接又はミグ溶接と比較して生産性が高く、かつ溶接歪発生が少なく、溶接欠陥の少ない高品質な製品の製造技術を確立できた。また、本技術によるアルミニウム溶接方法については、高圧ガス保安協会(経済産業省)並びに日本ボイラー協会(厚生労働省)において溶接施工法試験の申請を行い、各機関における試験の結果、施工法認定を取得できた。
(新技術)
<開発目標>
・15~25mmまでのアルミニウム厚板を1パスで溶接可能とする

具体的な成果

開発した溶接技術と、これにより試作した製品は下記の特徴を有する。
1.板厚15mmまでの1パス溶接が可能(従来5mm程度)
2.生産効率の向上(開先加工不要、溶接時間の50%以上の短縮)
注)開先加工とは溶接する板同士を繋ぎ合わせるために、角を斜めにそぎ落とす加工。
3.品質の向上(溶接歪発生は1/10以下、溶接部内質、機械的性質は従来法と同等以上)

知財出願や広報活動等の状況

特許出願数:2件、論文数:4件

研究開発成果の利用シーン

比較的高度な溶接技能が求められる何接合材において高度な接合品質(無欠陥溶接・自動化)を求められる分野での利用に適している

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

電子材料(コンデンサ原料・銅箔)などの製造設備の一部に当該技術を使用している

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

自動化による1パス溶接(キーホール溶接)となるため接合部内部に溶接欠陥が発生しにくく、溶接部を鏡面研磨した際にも溶接欠陥が外観に悪影響を与えることが無い。

今後の実用化・事業化の見通し

既に主として電子材料製造装置向けに実用化を完了しており、当該技術を用いることでコストダウンと品質向上を両立していることから年々製品の拡販が続いている。更なる効率化と品質向上を目標に新たな接合技術開発に取り組んでいる。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 赤星工業株式会社
事業管理機関 公益財団法人千葉県産業振興センター
研究等実施機関 株式会社ダイヘン
国立大学法人大阪大学
学校法人日本大学
千葉県産業支援技術研究所
アドバイザー 社団法人軽金属溶接構造協会、東京大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 赤星工業株式会社(法人番号:5040001053518)
事業内容 非鉄金属に特化した機械装置製造業
社員数 110 名
生産拠点 千葉県市原市(本社・本社工場)、千葉県富津市(富津工場)
本社所在地 千葉県市原市八幡海岸通5-4
ホームページ http://www.akahoshi.co.jp/
連絡先窓口 経営管理部 部長 栗原雅晴
メールアドレス kurihara@akahoshi.co.jp
電話番号 0436-41-3366