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精密加工

高密度高集束水を利用した効率的なウォータジェット加工で、難削材の加工コスト削減等に寄与!

大阪府

能勢鋼材株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高密度高集束水を用いたウォータジェット加工技術の高度化に関する研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、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(精度向上)、高性能化(難削材(耐熱合金、チタン合金等)加工対応)、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)、環境配慮
キーワード ウォータジェット加工
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
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

航空機に多用される難削材の切削に用いられるウォータジェット加工に使用される水に水溶性化合物を加え、その密度と集束性を高めることによりウォータビームの衝突エネルギーを増大させ加工速度・加工限界板厚を飛躍的に向上させる。また高密度高集束水に最適な研磨材の開発を行うことにより加工精度・加工面粗度も改善する。さらに循環システムを開発し、高密度高集束水及び研磨材の繰返し使用により加工コストの大幅な削減を実現するための画期的な研究開発を行う

開発した技術のポイント

水に水溶性添加剤を加え密度を高めた加工液(高密度高集束水)をWJに利用することで、ウォータビームの拡がりの抑制や、被切削材に当たる衝突エネルギーの増加によりWJの加工能力を著しく向上させ、1.WJ加工能力の向上、2.運用コストの削減を達成する
(新技術)
水溶性添加剤を加え密度を高めた加工液(高密度高集束水)を利用してWJを行う
(新技術の特徴)
加工能力が著しく向上するため、WJによる難削材の加工時間を短縮できる

具体的な成果

・実験装置の準備
・加工能力向上のための最適高密度高集束水の開発
-高密度高集束水を開発した
-最適加工液の選定及び加工性能の評価を行った
・高研磨性及び高精度加工用研磨材の開発
-被切削材攻撃性の強い研磨材の開発等を行った
・水溶性添加剤および研磨材を回収・再利用する循環システムの開発

ウォータジェット切断機1
循環システム
研究開発成果の利用シーン

・炭素繊維強化複合材料(複合材料)やチタン合金をはじめとする難削材の加工サービス
・WJに利用可能な、最適高密度高集束水、高研磨性及び高精度加工用研磨材、及び水溶性添加剤と研磨材を回収・再利用する循環システム

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・循環システムの基本的な思想について特許出願を行った
・研究過程で得られた知見を利用して加工条件を設定することにより、切断面性能を向上できた

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造

製品・サービスのPRポイント

・難削材の加工コスト削減に寄与
-WJに高密度高集束水を利用することで加工能力が著しく向上する結果、複合材料やチタン合金等の難削材の加工に要する時間を短縮できる
・航空機機体の加工に要するコストを削減
-開発した循環システムを利用することで、WJに利用する高密度高集束水(水溶性添加剤と研磨材)を回収・再利用することができる
-高価な研磨材や加工液の消費を抑えられるため、機体の加工に要するコストを削減できる

ウォータジェット切断機2
今後の実用化・事業化の見通し

・航空機産業、その他産業向けのWJ切断加工製品の試作品提供を開始する予定である
・実機を用いて試作を行うことにより、循環システムを稼働させ実稼働時の初期問題を抽出したうえで、それらを解決して循環システムの信頼性向上を実現する計画である

実用化・事業化にあたっての課題

コスト、PR営業活動、マーケティング

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 能勢鋼材株式会社 滋賀工場
事業管理機関 公益財団法人滋賀県産業支援プラザ
研究等実施機関 株式会社MORESCO
滋賀県東北部工業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 能勢鋼材株式会社(法人番号:6120001000948)
事業内容 ステンレス、チタン、高機能材料販売各種加工品販売
社員数 80 名
生産拠点 滋賀県犬上郡甲良町在士738 能勢鋼材株式会社滋賀工場
本社所在地 〒535-0031 大阪府大阪市旭区高殿1-2-25
ホームページ http://nose-sus.co.jp/
連絡先窓口 総務統括部 柴坂 仁志
メールアドレス h.shibasaka@nose-sus.co.jp
電話番号 06-6922-7631