研究開発された技術紹介

本研究開発では、FRP大型金型における従来の表面処理技術である硬質クロムめっきの代替として、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)コーティングを用いたFRP大型金型技術の開発を行う。DLCコーティング金型技術では従来の硬質クロムめっきに比べ、金型の高品質化、低コスト化、短納期化を実現し、環境汚染物質の低減にもつながることが期待される。

金型表面処理技術として普及している硬質クロムめっき処理に替わる新技術として、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)技術による大型金型の製造技術を確立し、事業化を達成する
(新技術)
FRP樹脂製の金型にダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜を密着させることで金型を完成させる
(新技術の特徴)
めっき処理をしなくて済むようになることで、コストの削減と短納期化への対応が可能になる

・FRP樹脂金型用DLC膜の開発
・浴槽金型を対象としたコーティング条件の設定
・小型のFRP金型によるプレステスト
・圧力や温度などの成形条件の検討
・大面積深金型を想定した金型設計とDLCコーティング
・ミニチュア浴槽金型によるプレステスト

・金型3次元形状へのDLCコーティング
・フッ素ドーピングDLC成膜
・その他、DLC膜の試験成膜等

事業化に向けてFRP樹脂とDLCコーティングの離型性をさらに向上させるため、補完研究において成膜条件の最適化を行っている。

・安価かつ迅速に金型を提供することで、金型製品のコスト競争力の強化が可能
-環境負荷の大きい硬質クロムめっきを利用せず、DLC膜を被膜して表面処理を行うことが可能になった
-その結果、外部委託が必要だっためっき処理に要していた費用や時間を削減することが可能になり、金型の表面処理に要するコスト低減に寄与する
-また、DLC膜で被膜した金型は、クロムめっきにより表面処理した金型に比べ迅速な提供が可能であることから、金型製品を安価かつ迅速に提供することが可能になる
-以上の結果、金型及び金型製品の提供を従来と比較してスピードアップできることにより、コスト競争力強化と納期短縮化が可能になる
・クロムめっきを使用した製品の低コスト化を実現
-金型以外にも、従来クロムめっきを使用していた製品に対してクロムめっきの代わりにDLC被膜を施すことにより、製品のコスト削減や短納期化を実現できる

・補完研究を通じてDLC成膜条件の最適化や成形条件の精査を行い、所定の目的を達成できるようにしたのちに、速やかにDLCコーティングを用いたFRP大型金型技術の事業化を目指す
・DLC膜の耐久性は、FRP樹脂とDLCコーティングとの離型性を改善することでプレステストにより確認が可能になることから、今後もDLCコーティングのパラメータについて研究を深めていく予定である
・金型以外の分野でも需要の高いフッ素ドーピングDLC膜をさらに研究していく