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. 加熱エネルギー効率を20%上昇!誘導加熱と遠赤外線加熱によるハイブリッド加熱法の開発

精密加工

加熱エネルギー効率を20%上昇!誘導加熱と遠赤外線加熱によるハイブリッド加熱法の開発

東京都

株式会社ワイエイシイデンコー

2020年3月23日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 環境対応の高熱効率鍛造加熱法の開発と実用化
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車
産業分野でのニーズ対応 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
キーワード 高熱効率鍛造、ハイブリッド加熱、均一加熱
事業化状況 実用化に成功し事業化間近
事業実施年度 平成21年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車産業に生産量の70%を供給する鍛造業界のエネルギー原単位の95%を占める鍛造加熱エネルギーを削減するために、エネルギー効率の高い遠赤外線加熱を鍛造加熱に利用する技術を確立し、誘導加熱との複合加熱を可能とする複合加熱炉を開発する

開発した技術のポイント

誘導加熱と遠赤外線加熱の複合法を開発し、高効率な素材・金型加熱方法を確立
・IRヒータ性能→常用使用温度1,300℃、赤外線放射率0.85以上
・IH+IRハイブリッド加熱機の加熱エネルギー効率→20%向上(現状のIH運転効率を8.2%向上、焼ざまし排出ムダを2.0%以下)
・角型金型予熱→温度精度±50℃以内、昇温時間30分以内
(新技術)
誘導加熱と遠赤外線加熱の複合炉
特徴
・遠赤外線加熱により加熱効率向上
・鍛造材料の誘導加熱効率低下を改善
・温度の均一性の向上や、鍛造プレスのチョコ停(一時停止)時における加熱材料の廃棄・ムダを削減

具体的な成果

・高温への耐久性を持つIRヒータを開発
‐鍛造加熱システムに組み込むための、高温対応IRヒータを製作
‐最高使用温度を試験し、最大1,350℃(常用1,300℃)で異常が出ないことを確認
‐加熱効率性を評価した結果、赤外線放射率が0.864以上となり、目標を達成した
‐ヒータ耐久評価した結果、鍛造加熱用ヒータとして1年以上の寿命を達成した
・IH+IRハイブリット加熱機を開発し、加熱エネルギー向上を達成
‐小ロット対応、大ロット対応のIH+IRハイブリッド加熱モデル機を開発し、それぞれ加熱エネルギー効率向上及びIH運転効率向上を評価
‐加熱エネルギー効率は20%以上向上、IH運転効率は8.2%以上の向上を確認し、目標を達成
‐焼きざまし排出量を確認した結果、2.0%以下へ削減可能に
・IR予熱器での昇温により、角形金型の温度制御と予熱時間短縮を確認
‐IRヒータによる金型予熱器を開発し、金型の昇温試験を実施
‐角型金型の温度精度は±43.3℃、予熱時間は27.7分となり、目標を達成した

研究開発の成果
知財出願や広報活動等の状況

・出展:第294回塑性加工シンポジウム(H24.1)など
・雑誌:日本鍛造協会広報誌「環境対応の高熱効率鍛造加熱法の開発と実用化:平成21~23年度の活動報告」(H24.4.)

研究開発成果の利用シーン

・鍛造ビレット加熱
・鍛造用金型の予熱・保温

熱間鍛造ビレット加熱

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化に成功、H25年度の事業化見込み
・IR高温対応加熱炉の試作機あり、各種金型予熱器の試作機あり

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・省エネルギー化→開発したハイブリッド加熱機器は、従来比20%省エネ化が可能。またCO2排出量を、36,200ton-CO2/y削減可能
・ロス削減→チョコ停時、操業開始時の焼ざまし量削減を行うことで、従来15%発生しているロスを2%以内に抑制
・納期・製作時間短縮:ハイブリッド加熱システムは、フレキシブル生産(大幅な材料径の許容範囲拡大)が可能

今後の実用化・事業化の見通し

最終実用化に向けた施策・評価を継続、H25年度までの実用化・標準化を目指す
・最終実用化に向け、高温IRヒータの試作・評価やIR金型予熱器の実用対応製品・評価(耐久試験含む)などを引き続き継続中
・H25年度末までの実用化・標準化を目指し、顧客仕様に合わせるための各種コンセプトの検討・評価を実施中。実績が整い次第、鍛造・鉄鋼素材メーカへの販路確保を大々的に進める
・鉄鋼以外(非鉄金属)の分野からの引き合いもあり、金型のリペア用予熱など、本研究技術の波及製品への適用も検討中

実用化・事業化にあたっての課題

IRヒータの耐久性評価。コスト。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 八木工業株式会社
事業管理機関 一般社団法人日本鍛造協会
研究等実施機関 株式会社ワイエイシイデンコー 生産技術部
株式会社黒松電機製作所 製造部
株式会社ミヤジマ 管理部
株式会社角田鉄工所 製造部
株式会社ゴーシュ― 技術部
一般社団法人日本鍛造協会

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社ワイエイシイデンコー(法人番号:2013101003827)
事業内容 FPD用熱処理装置、電子部品用加熱装置、太陽電池用熱処理装置
社員数 91 名
本社所在地 〒198-0023 東京都青梅市今井3-7-8
ホームページ http://www.yac-denko.co.jp
連絡先窓口 新事業企画営業部 新事業企画営業課 担当課長 神谷直樹
メールアドレス kabeya.n@yac-denko.co.jp
電話番号 0428-32-2217