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接合・実装

レーザ熱源を用いた樹脂と金属の直接接合技術開発

広島県

株式会社ヒロテック

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 青色レーザを用いた樹脂金属三次元動的(ヘム機構連動)接合技術の開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 医療・健康・介護、環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、産業機械、建築物・構造物、半導体、光学機器、物流・流通
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(小型化・軽量化)、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(工程短縮)、高効率化(人件費削減)、高効率化(生産性増加)、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 接合、樹脂、金属、接着
事業実施年度 平成27年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

本提案は、自動車の燃費向上目標の達成、CO2排出規制への対応を実現に貢献し、世界初でMADEINJAPANの再興に繋がるオリジナル技術である。具体的には、自動車用ドアを30%軽量化するための青色レーザを用いた樹脂金属三次元動的(ヘム機構連動)接合技術の開発により、従来技術(メカニカル接合及び化学接合)では限界のあった軽量化目標の達成と高能率製造・コスト削減および環境・資源課題への対応を実現する

開発した技術のポイント

マルチマテリアル化を推進、実現するための異種材料接合技術開発を実施することで地球規模のCO竄tr出量削減及び低燃費化による消費エネルギー低減を目的とした自動車用ドアシェル重量の30%軽量化を実現する

(新技術)
アウター材=アルミ合金製、インナー材=GFRP製をヘミングしながら青色レーザによる三次元動的接合

(新技術のポイント)
金属と樹脂素材を直接接合し高強度講座王を実現

具体的な成果

・レーザ熱源による高強度な樹脂と金属の直接接合を実現
‐アルミニウム合金‐亜鉛メッキ鋼板などの金属とCFRP‐GFRPなどの樹脂素材を直接接合し高強度接合部材の構造化を実現した

・高出力青色レーザ照射装置を開発
‐500w出力の青色レーザ(455nm)の発振器‐光学系を開発及び製作し、金属素材への高吸収率化を実現し従来波長の近赤外光レーザに対する優位性を明らかにした

・自動車用ドアへの適用を想定し、約30%の軽量化を実現
‐金属アウターと樹脂インナーの構成によりハイブリッド素材軽量ドアを実現した

研究開発成果の利用シーン

自動車用ドアシェルを含む、樹脂と金属の接着・接合を求める製品部材及び製品の製造及び設計開発

実用化・事業化の状況

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発、技術ライセンス、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

自動車用ドアを30%軽量化するため、従来技術(メカニカル接合及び化学接合)では限界のあった軽量化目標の達成と高能率製造・コスト削減および環境・資源課題への対応を実現

今後の実用化・事業化の見通し

2018年度、樹脂と金属のドアを試作し、川下企業(自動車企業)での評価を依頼。→製品化に向けた評価研究を継続

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社ヒロテック 生産技術研究所
事業管理機関 公益財団法人ひろしま産業振興機構
研究等実施機関 国立大学法人大阪大学 接合科学研究所
国立大学法人広島大学 大学院工学研究科
アドバイザー 東洋紡株式会社
マツダ株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社ヒロテック(法人番号:4240001010045)
事業内容 自動車部品(ドア、排気系部品)の設計・製作、金型、治具、組立ラインの設計・製作
社員数 1910 名
生産拠点 広島県広島市佐伯区石内南5丁目2番1号
本社所在地 〒731-5197 広島県広島市佐伯区石内南5 丁目2 番1 号
ホームページ https://www.hirotec.co.jp/
連絡先窓口 生産技術研究所
メールアドレス washika@hirotec.co.jp
電話番号 082-941-7809