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. 高強度亜鉛合金を低コストで製品化する鋳造機により、より安価な高強度素材の提供が可能に!

立体造形

高強度亜鉛合金を低コストで製品化する鋳造機により、より安価な高強度素材の提供が可能に!

宮城県

株式会社堀尾製作所

2020年4月13日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高特性亜鉛新合金により製品実現する高効率生産可能な鋳造機と解析技術の開発
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、スマート家電、建築物・構造物
産業分野でのニーズ対応 高性能化(耐久性向上)
キーワード 高強度亜鉛合金、MIMと代替え可能、ダイカスト、ホットチャンバー、550MPa
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

亜鉛合金ダイカストは安価で精密な部品を大量に生産でき、近年自動車企業、モバイル機器企業等からその強度特性の向上を強く求められている。本開発研究では、高周波誘導による電磁撹拌効果で新亜鉛合金組成を均一に制御し、高温連続鋳造が可能な鋳造装置を試作・開発し、高特性亜鉛新合金の製品実現する技術を確立する。新合金の製品実現に不可欠な流動、凝固解析技術を確立し、最適な製品をユーザーに提供し評価を受ける

開発した技術のポイント

MIM(メタルインジェクションモールド)や切削加工に依存する高強度素材を亜鉛合金に転用する技術を開発する
(新技術)
電熱ヒーターを強化し、さらに電磁誘導攪拌溶解保持炉を開発・設置する
(新技術の特徴)
・溶湯温度600度の維持が可能になり、下記のことが可能になることで、高強度亜鉛合金を高効率で生産できるようになる
‐鋳造する亜鉛合金の特性を高める第3元素の、亜鉛合金への添加
‐組成比調整による溶湯流動性低下の軽減

具体的な成果

・高温(ホットチャンバー)鋳造機の開発
‐溶湯温度600度での鋳造が可能になった
‐高温突出部への安全カバーの設置などにより、高温連続鋳造における耐久性向上を達成した
・高付加価値新合金の開発
‐高濃度の銅を亜鉛合金に添加したところ、強度への影響を確認できた
‐超薄肉鋳造で作製した試験片の引張強度の最大値が、572MPa(平均555MPa)を記録した
・新材料の製品実現のための流動・凝固解析装置の開発

知財出願や広報活動等の状況

特許出願(申請)番号 特願2012-84313

研究開発成果の利用シーン

・従来技術よりも約200度高い、600度の溶湯温度で亜鉛合金の鋳造が可能になる高温鋳造機
・上記の高温鋳造機にて鋳造が可能になる、強度をはじめとした優れた特性を持つ、高付加価値亜鉛合金

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・研究期間中に大型展示会等に積極的に参加・出展し、市場の要求強度などの情報収集を行うとともに、研究のメリット、方向などについて広くPRし、事業化へ結びつける活動を行ってきた
・高強度合金の試験鋳造スケジュールが計画より時間を要したため、開発期間中に製品形状にて新合金のサンプルを川下企業へ提出することはできなかった

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、素材・部品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

・低い生産コストでの高強度亜鉛合金の生産の実現により、従来品よりも強度・品質の高い亜鉛合金を安価で提供することが可能になり、売上向上に貢献
‐従来方式のものよりも電力消費量を抑えたうえで、溶湯温度600度での合金の連続鋳造が可能になったことで、鋳造する亜鉛合金への第3元素の添加が可能になり、従来技術に比べて遥かに効率的に亜鉛合金の強度を高められる
‐電磁撹拌効果により、鋳造される亜鉛合金の組成比のばらつきをこれまで以上に抑えられる
‐鋳造機には炉材とコーティングの工夫が施され、高温連続鋳造における耐久性を十分に有している
・高強度素材の亜鉛合金への転用が可能になり、各種製品の生産コストの大幅な削減が実現
‐超薄肉鋳造で作製した高強度亜鉛合金試験片の引張強度の最大値が、従来技術により作成されたものと比べ飛躍的に上昇した
‐この高強度亜鉛合金は、生産コストのより高い他の高強度素材に比べても遜色ない強度を有しており、同等の強度の素材をより安価に提供することが可能になる

今後の実用化・事業化の見通し

・高温(ホットチャンバー)鋳造機のプランジャーリングの寿命に課題が残っており、研究開発の継続を検討している
・高付加価値新合金の開発について、研究中に見出した特性の優れた合金の性能を確実に把握・再現し、新合金のラインアップを築いて市場要求に幅広く対応することを目指す
・川下企業へ製品形状にて新合金のサンプルを提出すること、及びそれらについて川下企業から評価を得ることを達成できていないため、サンプルの開発を継続してこれらを達成する予定である

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社堀尾製作所 技術部
事業管理機関 公益財団法人みやぎ産業振興機構
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
国立大学法人東北大学 工学部工学研究科
宮城県産業技術総合センター
アドバイザー ジンクエクセル株式会社、株式会社テージーケー、アルプスアルパイン株式会社、独立行政法人産業技術総合研究所 イノベーション推進本部 産業技術指導員 鈴木孝和氏

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社堀尾製作所(法人番号:1370301001139)
事業内容 精密亜鉛ダイカスト品製造
社員数 48 名
生産拠点 宮城県:本社工場 中国大連市:大連堀尾圧鋳有限公司
本社所在地 〒987-1103 宮城県石巻市北村字高地谷一21-2
ホームページ http://www.horioss.co.jp/
連絡先窓口 専務取締役 堀尾 克彦
メールアドレス k.horio@horioss.co.jp
電話番号 0225-73-2488(代)