文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. 鋼に匹敵する疲労強度の新材質を、負荷の小さいコンパクトラインで創成する研究開発

立体造形

鋼に匹敵する疲労強度の新材質を、負荷の小さいコンパクトラインで創成する研究開発

愛知県

クロダイト工業株式会社

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 真空処理による溶湯改質で高強度鋳鉄の半凝固鋳造法の確立とコンパクトラインによる実用化の開発
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(耐久性向上)、低コスト化
キーワード 半凝固鋳造法
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成20年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

産業界で、実用化に至っていない鋳鉄の半凝固鋳造法を、球状黒鉛鋳鉄で実用化する為、新たな真空処理方法を開発し、鋳型(金型使用)への溶湯注入する際の固相率、プレスによる加圧など一連の工程でのIT制御を可能とする新生産プロセスを開発する。その結果、鋼熱間鍛造品に匹敵する革新的高強度鋳鉄材質を創生すると共に、高精度な鋳物を高歩留での製造を可能とする。更にプロセスをコンパクト化し、中小企業に幅広く展開する

開発した技術のポイント

高強度かつ低コストで製造可能な「新材質」の創製を目指す
・高強度化目標
‐引張強さ:1,000MPa以上 ‐伸び:18%以上 ‐硬度:HB260~285
・低コスト化目標
‐歩留:90%以上 ‐不良率:1%以下 ‐鋳造サイクルタイム:1サイクル30秒
新技術:半凝固鋳造法を適用した製造法を目指す
‐鋳鉄組織を微細化することで、鋼に匹敵する高強度を目指す
・新技術の特徴
‐現状広く普及している鋼とほぼ同等の高強度化
‐より低コストでの生産
‐工程での切削性の改善

具体的な成果

・球状黒鉛鋳鉄の高強度化材料の実用化開発
‐作成した管理項目表に基づき行った実験で、湯流れによる湯境不良および加圧タイミングの遅れによる湯境不良への対策が図られ、湯境不良のない緻密な鋳物が得られた
‐引張強さおよび硬さについて、高強度化目標値を100%達成することができた
・半凝固鋳造金型の設計と開発
‐パラメータの同定および調整を繰り返した結果、注湯時間や注湯速度の精度が向上し、実験により合致したシミュレーション結果を得た
‐金型全面加圧の実現に、鋳鉄では使用していないシールドブロック方式を検討。中間型であるシールドブロックが注湯後動き、半凝固鋳鉄を全面加圧する機構を開発した
・半凝固鋳造装置の設計・製作と鋳造・加圧条件および熱処理条件の確立
‐注湯→加圧→鋳物取出しのサイクルを30秒で行うシステムを検討し、部分的に工程を自動化した試作機を完成した

知財出願や広報活動等の状況

・特許:「球状黒鉛鋳鉄の低温鋳造方法及び低温鋳造装置」(出願番号:2011-19116)、「金型構造」(出願番号:2011-19118)
・雑誌:鋳造ジャーナル「真空処理による溶湯改質で高強度鋳鉄の半凝固鋳造法の確立とコンパクトラインによる実用化の開発」(H23.7月号)

研究開発成果の利用シーン

鋳物部品であり、自動車の足廻り部品やエンジンへの付属部品(プーリ、ポンプカバー等)に用いられ、従来のH鋼熱間鍛造品と同等程度の高強度化を目指す

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

良品率安定が難しく、試作等が停滞している

提携可能な製品・サービス内容

研究アドバイス

製品・サービスのPRポイント

・低コスト化:半凝固鋳造品は、従来のH鋼熱間鍛造品の製造(鋳造、加工含む)と比較してコストダウンが見込める
・軽量化:鍛造品(鋼の比重:7.8)に対して、鋳造品(鋳鉄の比重:7.2)であり、軽量化へつながる

今後の実用化・事業化の見通し

良品率安定が難しく、試作等が停滞している

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 クロダイト工業株式会社
クロタ精工株式会社
株式会社イーエム
事業管理機関 公益財団法人中部科学技術センター
研究等実施機関 株式会社高橋精機工業所
株式会社藤井製作所
株式会社浅井鋳造所
あいち産業科学技術総合センター
国立大学法人名古屋大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 クロダイト工業株式会社(法人番号:3180301015197)
事業内容 自動車鋳物部品、及び上・下水道用部品の製造、販売
社員数 140 名
生産拠点 高浜工場
本社所在地 〒444-1302 愛知県高浜市八幡町1丁目1番地
ホームページ Http://www.kurodite.co.jp
連絡先窓口 技術部副部長 磯村仁志
メールアドレス h.isomura@kurodite.co.jp
電話番号 0566-53-6842