研究開発された技術紹介

7,000系アルミ合金は優れた強度特性を示すが、加工性、耐食性に課題があり高圧容器には使用されてこなかった。本開発では、スピニング加工温度を狭レンジで制御する「IMTシステム」を開発して加工性を確保し、さらに「3軸視点」で材料成分を調整して強度低下を抑えて耐食性を確保することより課題を克服し、7,000系アルミ合金を複合畜圧器に適用してコストパフォーマンス2.8倍をめざす

次の3点が研究開発の目標である
1.実チューブでスピニング加工条件を決定する
2.強度、耐水素脆化特性、加工性を満足する実チューブを製作する
3.実チューブで製作した大型容器で性能を評価する

(新技術)
引張強度、疲労強度が高いが、難加工性の7,000系アルミ合金を用いて複合蓄圧器を開発する

(新技術のポイント)
・温度監視と加熱装置を具備し最適温度域にて難加工性アルミ合金を安定加工する
・湿潤ガス応力腐食割れ試験を実施し、耐水素脆化特性と強度を満足する7,000系アルミ合金を調整する

・難加工性アルミ合金におけるスピニング加工条件の最適化
‐7,000系開発候補材を最適温度域で大径ライナー形状に安定してスピニング加工ができることを確認
‐加工後のアルミライナー評価で、外径、壁厚とも寸法公差を満足

・7,000系アルミ合金の組成及び熱処理条件の調整
‐6種類の高強度7,000系アルミニウム合金について、水素脆化耐性を評価した結果、2種類の高強度7,000系アルミ合金が耐水素脆化特性に優れていることが判明

・複合蓄圧器の性能評価
‐上記7,000系開発候補材をライナーとする大型複合蓄圧器を製作し、破裂圧力及びサイクル性能が目標を満足していることを確認

1.出願番号：特願2016-204237特許(2016年10月18日出願)
【発明の名称】スピニング加工方法及びそれを用いて製造された容器

2.出願番号：特願2016-204236特許(2016年10月18日出願)
【発明の名称】スピニング加工装置

開発した高強度アルミの利用により、複合蓄圧器の低コスト化および高寿命化が図れ、今後増加するFCVに対応するべく水素ステーションにおける高寿命蓄圧器が求められるが、これら顧客のニーズにも対応できる

現在資金、マーケット、事業規模の面で、まずは既存事業の安定化を図り、市場の活況および顧客ニーズにより事業化を速やかに進めていく

・充填効率:従来品の2.5倍(常用圧力100MPa)
・サイクル性能:従来品の4.5倍(10万回)

・事業化の目標は、2020年開催の東京オリンピック後の燃料自動車普及時に本研究開発の複合蓄圧器を上市すべく取り組み中
・また本技術を用いて、複合容器の軽量化への展開が可能

資金面、市場規模、技術的課題等