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接合・実装

ハイシリコンアルミニウム合金の高速溶接・接合が可能に

群馬県

矢内精工株式会社

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 自動車等の軽量・高強度化に対応した部材の汎用接合技術の開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 自動車、産業機械、建築物・構造物、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード 切削レス、母材間接合、エネルギーロス削減、ハイスピード接合、ローコスト加工法
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23年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車等の輸送機器に使われる部材は、軽量化の目的からアルミニウムが多用されているが、ハイシリコンアルミニウムにおいては国内外を見ても有効な直接接合法がなく、複雑な形状は切削による加工が主流である。本提案では、有機酸及び低沸点の脂肪酸で酸化皮膜を除去する手法により高精度接合を実現するもので、切削による原料・エネルギーロスを削減し、従来工程を大幅に短縮するハイスピード・ローコストの加工技術を確立する。

開発した技術のポイント

有機酸及び低沸点の脂肪酸で酸化皮膜を除去する手法により高精度接合を実現し、切削による原料・エネルギーロスを削減し、従来工程を大幅に短縮する加工技術を確立する
(新技術)
処理条件・接合条件を最適化した、難接合材との接合のための表面活性化接合法を開発する
(新技術の特徴)
・切削による原料・エネルギーロスの削減が可能になる
・工程の大幅な短縮が可能になる

具体的な成果

・難接合材との接合のための表面活性化接合法の開発
‐酸化皮膜を還元除去あるいは置換させるために接合部の最終表面仕上げを行い、接合部の接合強度をより低温・低変形量で行う事に成功した
・接合面積の比較的小さい接合に適した表面改質抵抗溶接法の開発
‐酸化皮膜を還元除去あるいは置換させた物と、処理を行わない物とで接合条件が大きく変わり、接合強度が大幅に上昇することを確認した

研究開発成果の利用シーン

・難接合素材同士の溶接、接合を行った新規部材(提供・販売)
・難接合素材同士の溶接、接合を実現する受注サービス

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・サポイン事業終了時点では、実用化に向けた開発を実施している段階である
・難接合材であるハイシリコンアルミニウム材料の接合における表面活性化接合法と表面改質抵抗溶接法の2つの接合研究において、接合阻害因子である酸化皮膜の効果的な除去と、酸化皮膜が除去されたハイシリコンアルミニウムの高精度・高強度接合に成功した

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理、素材・部品製造、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・素材の無駄を削減することにより、製造コストの削減が可能
‐難接合性の部材同士を効率的に接合することにより、製品の歩留りを上げることに成功した
‐結果、素材の無駄をなくし、製造コストの削減が可能になった
・間接コストの削減に寄与
‐難接合性の部材同士の接合において、スピードアップに成功した
‐よって、作業工程にかかる人件費など、間接コストの削減が可能になった

今後の実用化・事業化の見通し

・今後の研究開発の課題としては、他の難接合材である銅やステンレス鋼など異種金属との接合条件の見極めおよび更なる低加圧・低電力で接合させる条件の研究開発を進めていく必要がある
・今後、上記の条件を明らかにする上でも研究開発を継続していく予定である

実用化・事業化にあたっての課題

ビジネスマッチングが課題である

事業化に向けた提携や連携の希望

事業化用対象物の設計段階からの連携を希望します

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 矢内精工株式会社
事業管理機関 特定非営利活動法人北関東産官学研究会
研究等実施機関 国立大学法人群馬大学 大学院工学研究科
国立大学法人大阪大学 接合科学研究所
株式会社モハラテクニカ
株式会社シミズプレス
群馬県立群馬産業技術センター
アドバイザー 日産自動車株式会社 村上祐一氏、 株式会社ミツバ 長瀬祐一氏、 関東エア・ウオーター株式会社 北川英二郎氏、 サンデンオートモティブ・コンポーネント株式会社 小和田雅明氏

サポイン事業者 企業情報

企業名 矢内精工株式会社(法人番号:3070001013801)
事業内容 自動車用コンプレッサー部品の製造レジャー用制御機器用クラッチ部品の製造
社員数 59 名
生産拠点 群馬県伊勢崎市下触町450
本社所在地 〒379-2214 群馬県伊勢崎市下触町450
ホームページ http://www.yanaisk.jp
連絡先窓口 取締役社長 長田秀夫
メールアドレス eigyou@yanai-seiko.jp
電話番号 0270-63-1108