研究開発された技術紹介

地球温暖化対策の切り札である家庭用固体高分子形燃料電池の広範な普及のため、川下製造業者らはコスト比率の高いセパレータで、200円/枚以下のコストを求めている。本開発では、高生産が可能なアルミダイカストの半凝固鋳造法のプロセス改良と新規な金型技術を複合して、セパレータとしての極限コストを達成し必要な耐食性・熱伝導性を具備した最薄部厚さ0.5mm以下のアルミ製セパレータを開発・商品化する

生産の迅速性かつ大量生産で安価な成形法であるアルミダイカストの半凝固鋳造法の製造プロセス改良と新規金型技術を組み合わせた鋳造方法(半凝固鋳造法)を開発する
(新技術)
アルミダイカストの半凝固鋳造法の製造プロセス改良と新規な金型技術の組み合わせ技術を開発する
(新技術の特徴)
・通常のダイカストに比べて破断チルや湯流れに伴う鋳巣や凝固収縮に伴う引け巣及び偏析が少ない
・機械的性質・耐圧性が大幅に改善される

・アルミ合金に適した半凝固スラリーカップの設計技術の開発
‐3種のステンレス製スラリーカップを製作し、基本技術を確立した
・半凝固スラリー生成条件の確立
‐2種アルミ合金の初晶50μm以下のスラリー生成条件を確立した
・CAE解析・特殊金型設計技術・鋳造技術の確立
‐製品入子部のコア圧縮を可能にする特殊金型の製作に成功した
・メッキ処理条件の確立と特性性能評価
‐メッキ処理の材料を含め、更なる低コスト化を検討・実施中である

・燃料電池で使用される金属製セパレータ
・自動車の足廻り等の重要保安部品
・超精密光学部品

・拡販活動等のアドバイザーによる直近の市場分析では、セパレータ1枚あたり500円前後でも勝機があることから、目標値を見直し500円とする
・2014年中のサンプルの提出、2015年の量産販売を目指す

・金属製セパレータを低コストで大量生産で提供
‐従来のセパレータ(カーボン・ステンレス)は製造コストが非常に高い
‐従来と比較して、燃料電池で使用される金属製セパレータの製造を、精緻な鋳造品に加え低コストで、かつダイカストの特徴である大量生産での製品供給が可能になった
・加工が可能な製品群の拡大へと貢献
‐超精密光学部品の製造において、薄肉・小型な形状の光学部品に対しても高い転写性を生かした製品供給が可能になった
・製品の安全性の向上と用途拡大に寄与
‐半凝固鋳造の特徴でもある金属組織の微細化により、自動車の足廻り等の重要保安部品の製品強度が向上された製品供給が可能となった
‐結果、安全性が求められる用途への適用可能性が高まり、用途拡大が可能になった

川下企業でありアドバイザーでもある企業にサンプルの提供をして、共同で実機試験などを遂行し、実用化を加速させ、本事業終了後の2年後を目途に製品の生産、販売を実施していく予定である
・具体的には従来の体制を維持し、アドバイザーから更なる協力を得ると共に、産業技術センターなどの専門家の助言を得ながら補完研究、実用化を進めることを予定している
・残された課題の解決については新たなメーカーやアドバイザーとの提携も計画しており、さらなる技術開発の早期進展を想定している