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精密加工

レアアースフリーの耐熱高強度Mg合金をベースにした鍛造工法が自動車空調機器の売上拡大に貢献

埼玉県

旭産業株式会社

2020年4月7日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高強度スクロール部品用のマグネシウム鍛造工法開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 自動車
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード 軽量高強度、レアアースフリー
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成24年度~平成26年度

プロジェクトの詳細

事業概要

圧縮機部品のマグネシウム合金化に向けて圧縮機構部品の鍛造用素材および鍛造工法の開発を行う。鍛造工法開発においては、シミュレーションを活用した工法開発と金型設計を行い、最速リードタイムで顧客(川下製造業)に提供することを目標とする

開発した技術のポイント

レアアースフリーの耐熱高強度マグネシウム合金をベースに、押出し工程と鍛造工程の一体化が可能な材料、ならびに鍛造工法を開発し、耐熱高強度マグネシウム合金材を高強度スクロール部品に適用する
(新技術)
・耐熱高強度Mg合金鍛造用素材と、押出しに相当する組織微細化を1工程で行う鍛造工法を開発する
・開発リードタイム短縮のための鍛造シミュレーション技術を開発する
(新技術の特徴)
自動車空調機器圧縮機の可動部品であるスクロールが軽量化され、可動部品の慣性低減による消費動力の低減と音・振動の低減が同時に達成される

具体的な成果

・耐熱高強度Mg合金鍛造用素材の開発 ⇒断熱鋳型、および双ロール法による連続鋳造材の鍛造部品へ適用検討
・耐熱高強度Mg合金部品の製造を可能にする鍛造工法の開発 
  ⇒均一微細化を可能とする鍛造工法技術の開発、材料流れを促進する金型設計の開発
・開発リードタイム短縮のための鍛造シミュレーション技術の開発

知財出願や広報活動等の状況

工法開発特許が主となるため、特許取得は見送り。
研究開発終了時は、成果物(試作モデル及び解析・評価結果)を用いた広報活動を管理法人と連携して展開したが、現在は無し

研究開発成果の利用シーン

・レアアースフリー耐熱高強度Mg合金による軽量耐熱高強度鍛造部品
・上記に活用する鍛造金型
・塑性加工における適切な潤滑剤設定プロセス
・鍛造シミュレーション技術を活用したサービス

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・潤滑剤再選定により連続した成形が実現し、事業化に対する可能性を見出した
・実用化計画の前倒し、および変更で、実部品想定モデルでのサンプル採取を完了した
・現行AL鍛造と同等の機械特性を確保し、鍛造シミュレーション結果と実体の徹底照合により、一定の信頼性が得られた
・双ロール法による実成形検証をし、更なる高強度Mg合金鍛造品開発の期待ができることを見出した

製品・サービスのPRポイント

レアアースフリー耐熱高強度Mg合金により、空調機器の軽量化、高効率化、静音化・振動低減が実現し、売上拡大に寄与
・自動車空調機器圧縮機の可動部品であるスクロールには、従来軽金属のアルミニウム(Al)合金が使用されているが、レアアースフリー耐熱高強度マグネシウム(Mg)合金の使用により、スクロールが軽量化がされ、空調機器の軽量化、高効率化、静音化・振動低減が実現する
・高性能な空調機器の実現が他社製品との差別化をもたらし、売上拡大に寄与する

今後の実用化・事業化の見通し

(当初)
今後の事業化活動に向け、実用化開発として要求モデルに対する早急な対応を可能とするため、
サブテーマ(材料開発、鍛造成形、解析技術)に対応した課題の解決に向けて取り組む予定である
(現在)
事業管理会社の解散およびコンソーシアム企業の統廃合により、当初予定していた活動は中止

事業化に向けた提携や連携の希望

実験の進め方やデータのまとめ方など、通常業務ではほとんど機会がない研究レベルでの経験を持て、実務者のモチベーション向上につながった。
また、研究機関所有の評価設備の活用により、自社製品評価で川下企業への具体的な提案ができたと考える。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 旭産業株式会社 生産技術課
事業管理機関 M&Dテクノ研究協同組合
研究等実施機関 M&Dテクノ研究協同組合
蔵前産業株式会社
株式会社田中製作所
サンデン株式会社 開発本部・製造本部
国立大学法人群馬大学 大学院工学研究科
公立大学法人富山県立大学 工学部(機械システム工学科)
群馬県立群馬産業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 旭産業株式会社(法人番号:1030001060114)
事業内容 輸送用機械器具製造
社員数 66 名
生産拠点 埼玉県本庄市に工場を所有
本社所在地 〒367-0072 埼玉県本庄市沼和田948番地
ホームページ http://www.asahisangyo-ask.co.jp
連絡先窓口 当研究開発に従事する機能(部署)の見直しにより、現在は窓口無し
電話番号 0495-24-2182