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立体造形

半凝固スラリーを使用した鋳造により、自動車向けの高機能製品の開発が可能に!

宮城県

岩機ダイカスト工業株式会社

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 半凝固鋳鍛成型法による自動車用高機能製品の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 医療・健康・介護、航空・宇宙、自動車
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

昨今の自動車業界のニーズは、ハイブリットや電気自動車等の需要と相まって、軽量化及び高強度化が求められている。これらのニーズに応えるためには、新たな鋳造技術及び鋳造素材の開発が急務となっている。本開発の特徴は、非鉄金属の鋳造、鍛造、プレス成型技術の特徴を生かした新たな成型プロセスとして、半凝固スラリーと異材質とのサンドイッチ工法、いわゆる「異材質複合成型法」を用いて部品開発を行い、川下ニーズに応えるものである。

開発した技術のポイント

強度、材料費、コストなど通常の一般ダイカスト部品と比較を行うことによる、半凝固鋳鍛法の優位性を検証し、新しい成型技術による製品を開発する
(新技術)
ダイカスト鋳造品のコストと生産性を維持しながら、ダイカスト鋳造品以上の品質、省エネを実現する鋳鍛成型法を開発する
(新技術の特徴)
カットされた半凝固スラリーの金型に挿入する成型では、材料が半凝固状態であるため、小さな型締力のプレスで成型が可能になる

具体的な成果

・半凝固スラリーを使用した鋳鍛成型法の開発
‐電磁撹拌されたスラリーを、チクソ法により鋳鍛成型を行い、製品の形状、金型の条件、プレス条件などを確認を行った
・落下式スラリー生成法の開発
‐安定的にスラリーを生成するため、新規に自動給湯スラリー生成装置と自動投入装置を導入し、安定的な落下式スラリー生成とプレス投入を確認した

研究開発成果の利用シーン

必要な引張、疲労強度を確保した駆動系コンロッド

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・サポイン終了時点では、基礎研究が終了した段階である
・今後は、金型設計技術・鋳造技術を確立するとともに、成形品の評価(公的規格基準作り)や、課題をクリアし、平成27年度の量産化を目指す

製品・サービスのPRポイント

一般的なダイカスト法と比較して、軽量化した製品の提供が可能
・従来のダイカスト方法では、金型が大きく、原材料の使用量がかさんでいたことでコストがかかっていた
・半凝固スラリーでは、金型が小さく済み製品材料費がおよそ半減することによって、コストが低減される

今後の実用化・事業化の見通し

・金型設計技術・鋳造技術の確立
‐今後は、CAEを用いた湯流れ解析による特殊金型設計技術を確立するとともに、CAEを用いた凝固解析による鋳鍛造プレス成型条件の確立を予定している
・成形品の評価
‐川下企業にて試作実装実験を行っている段階であり、実装は現在実施中の補完研究後に行う予定である
・上記課題をクリアし、平成27年を目途に製品の量産化を目指す

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 岩機ダイカスト工業株式会社
事業管理機関 一般財団法人青葉工学振興会
研究等実施機関 株式会社日本ダイカスト技術研究所
国立大学法人東北大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 岩機ダイカスト工業株式会社
事業内容 アルミ、亜鉛ダイカスト、MIM製品の製造販売
本社所在地 宮城県亘理郡山元町鷲足字山崎51-2
ホームページ http://www.iwakidc.co.jp/
連絡先窓口 齋藤明彦・中嶋竜也
メールアドレス a-saitou@iwakidc.co.jp
電話番号 0223-37-3322
備考 ta-nakashima@iwakidc.co.jp