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精密加工

高温潤滑剤及び製造装置の開発により、温・熱間プレス成形時に使用する潤滑剤の低価格化を実現

東京都

株式会社ニレコ

2020年3月24日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 温・熱間プレス成形金型寿命向上のための高温潤滑剤および製造装置の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、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

自動車の軽量化、高強度化に資する超高張力鋼板の加工については、500℃以上の温・熱間プレス成形技術が検討されている。この温度でトライボロジー効果を発揮する潤滑剤は無く、金型寿命低下が問題である。その解決策として、貝粉を工作油に添加、鋼板に塗布し摺動試験を実施した結果、摩擦係数0.08、耐ゴーリング荷重3,200KGと非常に良好な結果を得た。貝粉のホタテ貝殻等は漁業系廃棄物となり問題である。その有効利用も兼ね、トライボロジー効果の高い、高温潤滑剤及び製造装置の開発を行う

開発した技術のポイント

超高張力鋼板の温・熱間プレス成形における金型寿命向上のための、トライボロジー効果の高い、高温潤滑剤及び製造装置の開発を行う
(新技術)
・貝殻焼成カルシウム系粉末による潤滑剤を検討する
・加水燃料を用いた貝殻焼成炉を製作する
(新技術の特徴)
・低価格の高温潤滑剤を手に入れられる
・電気炉に比べて低コストの貝殻焼成パウダーの製造が可能になる

具体的な成果

・高温潤滑剤の開発
‐サブミクロンサイズの貝殻焼成カルシウムを5mass%含むスラリーに、0.5mass%の鍛造用潤滑剤を添加することで、加熱温度900℃の熱間成形で良好な成形性を確認した
‐成形荷重、スプリングバックの低減を実現した
・貝殻焼成カルシウム製造装置の開発
‐燃料削減率33%を達成、電気炉に対して約半分の焼成コストを達成した
‐焼成温度950℃を維持しながら9時間連続運転が可能になった

研究開発成果の利用シーン

・自動車産業等で使用される高温潤滑剤の製造・販売
・潤滑剤の機能を応用した離型剤の開発、提供
・貝殻焼成カルシウム製造装置の販売

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・貝粉の粒径、配合比、増ちょう剤の配合比の組み合わせにより、プレス試験で一定の潤滑特性が高温潤滑剤としての利用に効果があるという結果が得られた
・実際に自動車産業界にこの技術を採用してもらうためには、さらに多くの実験を繰り返す必要があり、自動車部品メーカーに、高温潤滑剤の供給を行いプレス実験への利用を実施している

製品・サービスのPRポイント

・従来コストを大幅に抑えながらも、高温(温・熱間)のプレス成形に対応
‐高温プレス用潤滑剤として利用されているチッカホウ素(BN)に比べてコストを大幅に低減
‐白色潤滑剤のため、製品への着色の心配がない
‐500℃~900℃(加熱温度)のプレスに対応可能である低コストながらも大量の貝殻を焼成可能とする貝殻焼成装置を開発
‐1日650kgの大量焼成に対応可能である
‐高温状態を効率的かつ継続的に保つための工夫として・2流体同軸微粒化噴霧ノズルの採用・W/O可溶化型加水燃料(特許出願)を開発
・貝殻原料の焼成カルシウムを利用した自然由来の高温潤滑剤
‐主原料となる粉末は、貝殻由来パウダーである
‐漁業系廃棄物(未利用資源)だったホタテ等の貝殻の有効利用することが可能になる

今後の実用化・事業化の見通し

・現在、自動車用超高張力鋼板のプレス成形への採用を目指し、自動車部品メーカー等と、実用化に向けた実証試験を実施中である
・早期の事業化・製品化を目指しており、さらに、マグネシウム成型や、銅板熱処理の離型剤としての製品化をすすめるため、補完研究中である
・応用展開として、焼成した貝殻焼成カルシウムパウダーの別分野への展開も進め、異業種分野企業へのサンプル提供などを行っている

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社ニレコ
事業管理機関 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター
研究等実施機関 石井技術士事務所
地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター
エジソン熱処理株式会社
国立大学法人九州大学 大学院

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社ニレコ
事業内容 計測・検査機器メーカー鉄鋼・非鉄金属の生産ラインや、製紙、電子機器材料のシート製品、画像処理等幅広い分野の計測・制御機器の製造・販売
本社所在地 〒192-0032 東京都八王子市石川町2951-4
ホームページ http://www.nireco.jp/index.html
連絡先窓口 八王子事業所 新規事業部 松本幸一
メールアドレス mkouichi@nireco.co.jp
電話番号 042-651-1450