接合・実装
軽量化に対応するレーザーによる軽金属、鋼材等の金属とエンジニアリングプラスチックとの異種材料の加工
愛知県
輝創株式会社
2020年4月17日更新
プロジェクトの基本情報
プロジェクト名 | レーザとプラズマによる異種材料直接接合装置の開発 |
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基盤技術分野 | 接合・実装 |
対象となる産業分野 | 航空・宇宙、自動車、ロボット、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(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、環境配慮、低コスト化、デザイン性・意匠性の向上 |
キーワード | 異種材料接合、金属、プラスチック、微細構造、接合 |
事業化状況 | 実用化間近 |
事業実施年度 | 平成25年度~平成27年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
次世代自動車を始め産業分野において軽量化の鍵となるのが異材接合技術である。本開発では金属とプラスチックを直接接合する技術と加工装置の開発を行う。陽極酸化などによってポーラス構造を形成した金属の接合面にプラズマ照射を行うことで濡れ性を向上させ、レーザ照射により局所的に溶融したプラスチックがポーラス構造内へ浸透することで強固な直接接合を行う技術を開発する。そして、実際の部品加工に適した装置を開発する
開発した技術のポイント
エンジニアリングプラスチックとの異種材料を、レーザを利用して直接接合する加工技術並びに加工装置を開発
(新技術)
・金属表面に隆起した微細構造をレーザクラッディングにより形成し、プラスチックとの接合層として利用することにより高強度直接接合を実現した。
(新技術の特徴)
・鋼材の軽金属化による軽量化に加えて更なる軽量化を可能にする
・環境性能の確保、一貫した工程の組み立てが可能となる
具体的な成果
・半導体レーザ装置の導入を行い、Duty選択と動作電量の調整により目的の入熱制御が可能な制御システム構成部品の導入を行った
・金属表面の濡れ性改善を目的としてプラズマ装置の導入を行った
・最も接合強度が得られた隆起微細構造形成を金属基材表面への接合層形成に用いて各種プラスチックとの接合を行った
・金属とプラスチックの直接接合で重要な一つの要素としては界面温度の制御がある。このため、界面温度の測定技術の開発を行った
研究開発成果の利用シーン
・PMS剤:アルミとプラスチックの直接接合を目的とした金属表面処理剤
・金属表面へのPMS処理による金属・プラスチックの接合
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
試験加工依頼が増加してきており、具体的な接合対象製品名も明らかになってくるようになった。
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、試験・分析・評価、共同研究・共同開発、技術ライセンス
製品・サービスのPRポイント
・PMS処理を施した金属ではポジティブアンカー効果を用いてプラスチックとの強力な接合を可能にする
・プラスチックとの接合はレーザ接合、超音波溶着、ホットプレス接合、インサート成形等、様々な接合技術を選択でき、製品形態や目的に合わせた接合技術が利用可能である
・PMS処理はドライプロセスの為、処理設備導入が容易である
今後の実用化・事業化の見通し
・現在、PMS剤はアルミ系基材にのみ対応している。アルミ系基材とプラスチックとの直接接合用途での実用化を目指している
・鋼材へのPMS処理にも成功し、試験加工であれば対応可能となった。
・PMS剤のペースト化を進めており、利便性の向上にも取り組んでいる。
実用化・事業化にあたっての課題
資金調達が課題となる。
プロジェクトの実施体制
主たる研究等実施機関 | 輝創株式会社 |
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事業管理機関 | 公益財団法人名古屋産業科学研究所 |
研究等実施機関 | 国立大学法人名古屋工業大学 あいち産業科学技術総合センター |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
企業名 | 輝創株式会社(法人番号:5180001104942) |
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事業内容 | その他の製造業 |
社員数 | 3 名 |
本社所在地 | 〒463-0003 愛知県名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞2271-129 |
ホームページ | http://www.kisoh-tech.com/ |
連絡先窓口 | 前田 知宏 |
メールアドレス | maeda@kisoh-tech.com |
電話番号 | 052-736-6170 |
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