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立体造形

洩れ・鋳巣がなく品質安定、低コスト化できる大型薄肉ダイカスト部品の半凝固・低圧力・高速射出充填ダイカスト法

愛知県

日比野工業株式会社

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 大型薄肉ダイカスト部品の洩れ・鋳巣欠陥を解決する、半凝固・低圧力・高速射出充填ダイカスト法の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車、産業機械
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(信頼性・安全性向上)、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)、環境配慮、低コスト化
キーワード ダイカスト、アルミダイカスト、半凝固ダイカスト、薄肉ダイカスト、射出成形
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

半凝固ダイカスト法は、現状の液相材を鋳造するダイカスト法では解決できない問題をブレイクスルー出来るプロセス技術であるが、その安定性やコスト低減に課題があり、実用化までつながっていない。安定性が高く、価格競争力のある半凝固ダイカスト法を品質工学法を活用して完成させるべく、研究開発を実施する

開発した技術のポイント

鋳込み材料をダイカストマシンの射出スリーブに直接注湯する時に、初期凝固核を大量に生成して球状組織を数十μmまで微細化、流速による撹拌力により、半凝固スラリーを生成できるスリーブ法を技術開発する
(新技術)
・新たな装置が不要な、汎用材であ
るADC12材での半凝固鋳造法
・品質工学手法により高い安定性を
確保し、大物薄肉ダイカストに適
用する
(新技術の特徴)
・保有熱量の少ない半凝固スラリーでの鋳造が高温溶湯での普通ダイカスト法より薄肉充填性が良く、凝固収縮ひけ巣欠陥も低減できる
・凝固冷却時間を短縮できる

具体的な成果

・小型設備での半凝固スラリーの安定生成条件と鋳造条件を確定した
・小型設備にて確立してきた注湯方法や評価方法を大型設備に適用し、大型設備でのスリーブ法による半凝固鋳造を確認した
・現行鋳造品の基本肉厚3.5mmに対して2.5mmと薄肉化設計のミッションケースの試作を行い、低温注湯であるスリーブ法による半凝固鋳造で欠陥の少ない鋳造品を得ることができ、ADC12材のスリーブ法による高速射出充填半凝固鋳造法が成立することを確認できた
・スリーブ法による低温注湯の半凝固鋳造法により、普通ダイカスト法の半分の圧力で、高温注湯である普通ダイカスト法と同等の鋳造品を得ることができたが、問題の多い現行品と同等ではまだ十分な品質とはいえなかった

X線CT装置による欠陥検出結果例
展示会出展品の密度と含有ガス量
研究開発成果の利用シーン
大型立体薄肉ミッションケース試作品

・大型薄肉ダイカスト部品
‐大型平板薄肉ヒートシンク
‐大型立体薄肉ミッションケース
・半凝固・低圧力・高速射出充填ダイカスト製造プロセス(薄肉製品の半凝固ダイカスト法による鋳造技術)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

研究段階ではあるが、実際の実験開発自体は停滞中、事業化には至っていない。

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

・洩れ・鋳巣が少なく品質安定、低コスト
‐凝固冷却時間短縮によるサイクルタイムの短縮
‐ヒートシンク
‐冷却媒体の洩れがない
・自動車のミッションケース類、油圧制御部品
‐薄肉軽量化を達成
‐耐液圧性維持、強度・剛性面の低下なし

薄肉鋳造品
HV車用液冷式電気制御ケース(ヒートシンク)
今後の実用化・事業化の見通し

・今回のアドバイザーである既存顧客との連携の基に、早期に量産向けサンプル出荷までこぎつけ、機能評価を終えて量産開始へつなげる
・コンポーネントメーカーである顧客の品質・価格的な競争力や品質信頼性が高まることにより、既存の顧客自動車メーカーの枠をこえた、世界的な供給の武器になる

実用化・事業化にあたっての課題

安定生産に向けての取り組み必要

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 日比野工業株式会社 西尾工場
事業管理機関 公益財団法人中部科学技術センター
研究等実施機関 国立大学法人東北大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 日比野工業株式会社(法人番号:7180301014872)
事業内容 アルミダイカスト部品製造
社員数 233 名
本社所在地 〒472-0017 愛知県知立市新林町小深田18-1
ホームページ http://www.hibino-jpn.co.jp
連絡先窓口 加藤 誠
メールアドレス m.kato@hibino-jpn.co.jp
電話番号 0563-52-2138