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立体造形

アルミダイカスト用ホットチャンバ法を確立するSiC/SiC複合材料を用いた射出機構

群馬県

グンダイ株式会社

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 アルミダイカスト用ホットチャンバ法の鋳造技術開発
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)
キーワード アルミダイカスト
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成18年度~平成19年度

プロジェクトの詳細

事業概要

高機能アルミダイカスト製品の低コスト化を実現するため、ホットチャンバ法による鋳造技術が注目されている。当社ではこれまでの研究開発により、金型技術や複合加工技術を確立しているが、事業化に向けて射出機構の高度化が課題として残っている。そこでSIC/SIC複合材料を用いた射出機構と周辺技術の開発に集中的に取り組み、軽量・高強度、高耐圧用自動車部品のコスト低減に資する、世界標準となる鋳造技術を開発する

開発した技術のポイント

SiC/SiC複合材料を用いた射出機構と周辺技術を開発し、アルミダイカスト用ホットチャンバ法を確立
・ホットチャンバ用鋳造技術の開発→射出機構、溶解保持炉、機構部品等の開発
・引け巣の発生→φ0.5mm以下
・耐圧性能→35MPa
(新技術)
特徴
・射出機構の設計開発と製造技術開発
‐本研究開発では特許出願した射出機構に、室蘭工業大学で研究開発し製造実績のあるSiC/SiC複合材料を用いた製造技術開発により課題を解決し、更に材料特性を活かした肉薄一体化構造を採用し、強度向上と他社の特許回避を図る
・溶解保持炉の開発
‐溶解能力のある浸漬ヒータと排出用タップコーンを採用し課題を解決する
・高耐圧・高強度製品の開発
‐製品内部の引け巣を直径0.5mm以下に抑え、耐圧目標35MPaを達成する

具体的な成果

・射出機構、溶解保持炉を開発
‐射出機構の設計開発として、SiC/SiC複合材料を採用し基礎実験用射出シリンダ、基礎実験用射出プランジャを設計
‐射出機構の特性を評価、連続摺動実験は摺動抵抗もなく作動することを確認、加圧実験は1.0MPaを目標のところ約1.6MPaとなった
‐新加熱方式による溶解保持炉を設計・製作、既存ホットチャンバマシンとの互換性を図った
・SiC/SiC複合材料・金属基複合材料による機構部品を開発
‐SiC/SiC複合材料・金属基複合材料による機構部品を設計
‐加圧焼結プロセスを行い、機械加工及び鏡面研磨仕上げを行った後に寸法を確認、全部材において、設計通りの寸法を達成していることを確認
‐射出機能を評価、モノSiC製プランジャ・シリンダで約1.6MPa、NITE-SiC/SiC製では約0.6MPaを達成
・既存ホットチャンバマシンとの互換性を確認
‐前項の機構部品において実鋳造用の機構部品の製造を実施
‐試作開発した溶解炉及び射出シリンダ・射出プランジャを既存ホットチャンバマシンに取付け、動作確認を実施

知財出願や広報活動等の状況

・特許:ホットチャンバ装置(特願2007-329047)、ホットチャンバ装置(特願2008-224060)
・出展:札幌モーターショー(H24.2)、ビジネスEXPO(H24.11)

研究開発成果の利用シーン

停滞中

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化は停滞中
・ホットチャンバーマシン用SIC/SIC製射出機構・ホットチャンバー製アルミダイカスト溶接品のサンプルあり(有償)

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・強度・剛性向上→開発製品は、既存のアルミダイカスト品と比較してシャルピー衝撃値で70%以上向上し、ASTM-8.1比でも25%以上向上
・環境負荷削減→ガス含有量はアルミダイカスト品ではトップレベルの1cc/100gAL以下で、溶接並びに含浸レスが可能
・新製法等の実現→ルミダイカストでは量産化が実現していない、ホットチャンバー工法への道筋をつけた

今後の実用化・事業化の見通し

開発の継続が困難な状況
・開発のベースとなるホットチャンバマシンメーカー(サンキ)が廃業し、部品手配が不可能となり開発の継続が難しくなった

実用化・事業化にあたっての課題

停滞中

事業化に向けた提携や連携の希望

停滞中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 グンダイ株式会社
事業管理機関 グンダイ株式会社
研究等実施機関 国立大学法人室蘭工業大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 グンダイ株式会社(法人番号:070001013282)
事業内容 アルミダイカスト製品の開発・生産
社員数 90 名
本社所在地 〒372-0854 群馬県伊勢崎市飯島町540-2
ホームページ http://www.gundai.co.jp
連絡先窓口 社長 細木大亮
メールアドレス hosoki_daisuke@gundai.co.jp
電話番号 0270-32-7111