精密加工
刃物寿命を格段に向上させる、超音波加工技術によるCFRP系新素材の成形後の二次加工
群馬県
日本省力機械株式会社
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 | CFRPに対する切れ刃自己再研磨機能を備えた超音波切断技術の開発 |
|---|---|
| 基盤技術分野 | 精密加工 |
| 対象となる産業分野 | 環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、ロボット、産業機械、工作機械 |
| 産業分野でのニーズ対応 | 高性能化（既存機能の性能向上）、高性能化（耐久性向上）、高効率化（同じ生産量に対するリソースの削減）、高効率化（生産性増加） |
| キーワード | CFRP、再研磨、二次加工、炭素繊維強化プラスチック |
| 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26年度～平成27年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
CFRP系新素材は、成形後の二次加工が必須である。しかし、従来の機械加工では刃物寿命が極端に短い等、加工技術が確立されていない。これが、CFRPの本格的な実用化への大きな課題となっている。本研究開発では、当社コア技術の超音波加工技術と多関節ロボット技術を基礎に、刃物をロボットから取り外す事無く再研磨する技術を開発し、刃物寿命を格段に向上させる。以て、CFRPに対する二次加工を網羅的に可能とする加工技術を開発する
開発した技術のポイント
CFRPを良好に切断できる刃物及び刃物を再生可能な再研磨方法の確立
(新技術)
コア技術の超音波加工技術と多関節ロボット技術を基礎とする成形硬化後の二次加工
(新技術の特徴)
適切なタイミングでの刃物の再研磨による刃物寿命の向上と低ランニングコスト化
具体的な成果
・厚み9mmの被加工物に対し、加工速度18m/minを達成
・刃物の20回の再研磨利用、再研磨時間1分以内を達成した
・ワーク加工状態を定量評価する技術を確立した
・再研磨が必要となる加工履歴と再研磨条件のデータベースを構築した
・被加工物の切断における加工不具合の原因として、少なくとも二つの原因、すなわち被加工物に含まれる樹脂の刃物への付着及び刃物の表面に含まれる元素配合比の変化である
研究開発成果の利用シーン
CFRPの二次加工を網羅的に可能とする加工技術
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
刃物形状の改良のほか研磨条件の実験・研究を継続中です。
提携可能な製品・サービス内容
共同研究・共同開発
製品・サービスのPRポイント
・CFRP成形品の超音波カッターによるバリ取りが可能
・刃物をロボットから取り外すこと無く再研磨
・刃物寿命を格段に向上
今後の実用化・事業化の見通し
・自動車分野において、CFRPはボンネットフードやルーフ、リアスポイラーなどの外装部品のみならず準構造部品、プロペラシャフトやシャシフレームなど重要保安部品、構造部品にまで利用が拡大しつつ有る
・航空宇宙分野において、ボーイングB787では機体に対し50重量%以上のCFRPが用いられ、この軽量化により従来の20%以上の燃費向上が図られている
・開発された技術によりCFRP部品の低加工コスト化を達成し、CFRPの普及価格帯車種等への普及及び航空宇宙分野、更に医療機器外装部品などへの普及・実用化を加速する
プロジェクトの実施体制
| 主たる研究等実施機関 | 日本省力機械株式会社 本社技術部 |
|---|---|
| 事業管理機関 | 公益財団法人群馬県産業支援機構 |
| 研究等実施機関 | 群馬県立群馬産業技術センター 環境・省エネ係長 北島 信義、独立研究員 田島 創 |
| アドバイザー | 長岡技術科学大学 株式会社イムラエンジニアリング KYC-Japan |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
| 企業名 | 日本省力機械株式会社（法人番号：4070001014138） |
|---|---|
| 事業内容 | 産業用生産設備の開発・設計・製造 |
| 社員数 | 42 名 |
| 生産拠点 | 群馬県伊勢崎市福島町１７３番地 |
| 本社所在地 | 〒372-0826 群馬県伊勢崎市福島町173番地 |
| ホームページ | http://www.n-s-k.co.jp/ |
| 連絡先窓口 | 機械技術部 渡辺 良幸 |
| メールアドレス | yoshiyuki-watanabe@n-s-k.co.jp |
| 電話番号 | 0270-40-3111 |
研究開発された技術を探す