研究開発された技術紹介

デターストレージ・デジタルAV・家庭用ゲーム機に使用される光学ドライブの記録再生の心臓部でああるレンズホルダー・フォーカス・トラッキングユニットは現状樹脂製品・亜鉛・マグネシウム鋳造品が主流であるが、軽量化、複合部品化、多数個取等のニーズを踏まえ、品質確保及び向上に資する鋳造技術の開発のため、新たな半凝固鋳造技術を用いて、鋳造欠陥のない、世界初のアルミダイカスト製の新たな鋳造技術の開発を行う

半凝固鋳造技術により軽量性、金型転写性、寸法精度を備えたアルミダイカスト部品
・寸法精度
→±0.05mm
・金型転写性を要する製品上での面粗さ
→一般面:Rz12.5µ、製品上での主要部:Ra1.6µ
(新技術)
半凝固鋳造技術を用いたダイカスト法
・寸法精度:○
・面粗度:○
・金型転写性:○
・軽量化:○

・半凝固スラリー生成条件、金型設計方法の確立
‐AC4C用合金の材料分析をおこない、半凝固スラリーカップを設計・製作
‐AC4C用薄肉精密形状用金型について、結晶粒径100μm以下の半凝固スラリーを生成するための溶解温度、攪拌時間の最適条件を確認
‐金型製作時の収縮率が、8/1000であることを確認
・合金の特性評価の実施
‐合金の組織観察を行った結果、固相率は溶湯温度およびカップ温度に応じて変化
‐硬さ試験の結果、混合組織と共晶部分の硬さは固相率の減少に伴い上昇、初晶の硬さは固相率の減少に伴い低下する傾向を確認
‐表面処理試験の結果、いずれの処理試験も表面に異常は発生しなかった
・寸法精度±0.05mm、面粗さRa1.6µをほぼ達成
‐図面規格寸法に対して電磁攪拌を使用しての半凝固鋳造法にて製造された製品の精度は一部0.05mm程度外れている部分もあるが、それ以外の部分では狙い値通りの寸法精度となった
‐製品毎でのバラつきは0.03mmの中に入っており目標達成
‐金型転写性を要する製品上での面粗さは、製品全体に対してRa1.6µの範囲であり目標達成

論文：東北大学大学院「半凝固鋳造による高品質
ダイカスト部品の開発」(H22.11)

弱電部品(光学ドライブの記録再生部品等)及び自動車部品に用いられ、従来の亜鉛鋳造品からアルミダイカスト部品への置換により、軽量化や精密化のニーズに対応する

・H25年度の実用化に向け、補完研究を継続
・精密弱電部品サンプル、精密自動車部品サンプルあり(無償)

・軽量化:従来品(亜鉛製品)比、約60%の軽量化
・複雑形状化:寸法精度±0.05mm、局部肉厚0.3mmを実現
・低コスト化:光学ドライブ記録再生ユニット等の内部部品点数の複合化が可能となり、コスト削減に

研究を継続し、H25年度に量産開始予定
・亜鉛からの置換だけでなく、歩留まり向上を目標とした鋳造トライを継続中
・量産を視野に入れた条件、システム化をテーマに補完研究を継続中。またコスト面についても川下企業にアドバイスを頂きながら改善を進める
・川下企業からサンプル品の依頼を受けている
・H24年には適用分野を広め、H25年には量産開始予定