研究開発された技術紹介

低侵襲治療の進歩とともに、難加工材であるチタン系合金材料の成形加工部品の需要が増加している。本事業では、マザーツールの金型母材として高靭性・高耐久性を有する合金素材開発のため、グラフェン複合材を用いて新機能合金の技術開発を行い、さらに耐熱離型摺動性に優れた硬質皮膜であるボロンナイトライド成膜のプロセス技術を開発し、難加工チタン系素材プレス加工での金型への焼付き防止と長寿命化の実現を図るものである

金型材料であるNiナノ粒子を使用しナノグラフェン炭素を分散させて焼結する方法で、高強度、高耐久性を実現し、さらに、成形加工時の焼付き防止やチタンの移着防止のためBN膜を表面にコーティングを行う技術確立する

(新技術)
・WC-Niナノ粒子
・BN膜コーティング技術

(新技術のポイント)
・ナノカーボン合成
・放電プラズマ焼結
・熱フィラメント型化学気相成長法(HFCVD法)

・Niナノ粒子を複重層グラフェン内包技術により原料コストを20%超の低減、BNコーティング技術と組合せた高性能金型で既存合金の20%以上の耐久性向上を確認した
・実成形加工(凹凸の有る金型)にBNコーティング膜(SiC+hBN)を生成し、アドバイザー量産ラインで鍛造において、凝着に問題無いレベルに達した
・Ti材精密プレス成形によるマイクロ成形において、WC-C部材にBNコーティングを行った医療用部品用マイクロ金型を試作し、アドバイザーによるプレス加工評価において、量産ラインで問題無いレベルに達したことを確認した

広報活動：展示会などへの参加

・内視鏡手術や腹腔鏡手術に用いる鉗子類(処置用機器)
・内視鏡用ガラスレンズの精密熱間成形加工
・各種精密自動車や電子デバイス用電子部品の成形加工

多くの医療器具用部材は、ステンレスが使用されている。これは、これまでのチタン材の加工技術には限界があり、設計段階でチタン材が無視されていたことによる。そこで、先ずは医療器具のエンドユーザである医者に、ステンレス製とチタン製のメリットやデメリットを十分に熟知して頂き、医療器具メーカへチタン製器具の開発を依頼して頂くように試みる。同時に、医療器具メーカへの働きかけを行う。

・Coの代わりにNiナノ粒子を複重層グラフェン内包技術
・BNコーティング膜(SiC+hBN)
・Ti材精密プレス成形によるマイクロ成形
・医療用部品用マイクロ金型

・商業化に向けてのコスト低減として、WC微粒子の入手性の困難(納期問題)で安価なWC粒子による開発
・金型の実用化で、Coレス超硬＋BN膜の金型材を開発し、高強度材や高靱性材と組み合わせた構造のハイブリット金型の開発

「事業化状況の詳細」で記載した通り、医者へのチタン製医療器具の有効性の広報活動

上記課題を解決するための「提携や連携」を希望