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精密加工

CFRPのプレス成形

東京都

株式会社TheMOTCompany

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 マルチマテリアルによるEV用電池パックケースのハイブリッド型プレス量産技術の研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車
産業分野でのニーズ対応 高性能化(小型化・軽量化)、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 プレス成形、軽量化、プリプレグ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成29年度~令和1年度

プロジェクトの詳細

事業概要

電気自動車の軽量化でEV用電池パックケースは最重要課題の1つであるが、コストと品質を満たすにはアルミとCFRPまたはGFRPのマルチマテリアルでスペックを補完しプレス成形する技術開発が実効的である。異種材料のプレス積層接着では金属と樹脂の成形を金型の素材を代えて圧力、加熱、冷却をハイサイクルでおこなう量産技術を開発する。金属・樹脂のハイブリッドプレスは自動車部品の軽量化に広く応用される挑戦的技術開発である。

開発した技術のポイント

・上蓋プレス成型の課題への対応
-上型成形のハイサイクル化として、型締めしてから脱型までのサイクル時間4分50秒を達成
・CFRP内箱プレス成型への対応
-プレス成型の入サイクル化として、加熱、加圧、ストローク、下死点保持時間の最適組み合わせを探求し、4分30秒で成形
-アルミ外箱とCFRP内箱のプレス一体成形の試作は白濁、皺、目崩れなく接合
・金属と CFRP または GFRP の製作精度のアセンブリに及ぼす影響の事前評価と公差決定
-CFRPと金奥の変形に伴う乖離の推定においてシミュレーション施策を行い有効性を確認
-応力に対応する部分のみの金属部品の厚みを増強することの有効性を確認
・ハイブリッド型プレス技術の開発

具体的な成果

・上蓋プレス成形
-上蓋用金型でアルミの上蓋を成形し、内側に CFRP を入れてプレスで加熱、加圧し複合接着をする。サイクル時間は t=1㎜で5分を達成
・CFRP内箱プレス成形
-内箱用金型でアルミの上蓋を成形し、内側に CFRP を入れてプレスで加熱、加圧し成形する。サイクル時間は t=1㎜で5分を達成
・アルミ外箱プレス成形
-アルミ外箱成形用金型の内側にCFRP を入れてプレスで加熱、加圧し成形した製品は粗さ精度±0.1 ㎜以内を達成
-アルミと CFRP を金型に積層して入れ、加熱、加圧して一体成形、サイクル時間は t=1㎜で5分を達成

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知財出願や広報活動等の状況

・人とくるまのテクノロジー展に過去3年出展
・ハンブルク Aircraft Interiors Exhibitionに過去2回出展
・EICMAに出展

研究開発成果の利用シーン

プレス業界において樹脂と金属のハイブリッドプレス技術を確立することで、生き残り繋がる。また自動車の軽量化に貢献することで、燃費向上や環境対策に大きな効果を発揮する。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

事業化に向けて、各産業の展示会や川下産業となるメーカーと情報交換や共同の技術開発を行っている。

提携可能な製品・サービス内容

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

・樹脂と金属のマルチマテリアルであり、軽量化と低コストの両立を実現できる。
・複雑な形状、一体加工を実現できる。

今後の実用化・事業化の見通し

・EV自動車の市場規模は今後拡大することが想定され、車載用リチウムイオン電池市場の拡大と共にバッテリーケースの軽量化が進むのは間違いない
・2020年のサポイン事業修了後に、事業化に着手予定
・自動車、航空、二輪各産業のメーカーと共に技術開発のニーズや方向性に関するコミュニケーションを取っていく
・中国のtier1よりEV用バッテリーケースの試作品を受注

実用化・事業化にあたっての課題

・ハイサイクル化(硬化時間、冷却、脱型時間の短縮)
・生産ラインの自動化
・アルミ外箱とCFRP内箱の一発一体成型の絞り加工

事業化に向けた提携や連携の希望

PCM法のプリフォームを省略した製法で生産性を向上したい、プリプレグの成形自由度を向上したい、という目的をもつ企業との連携

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社TheMOTCompany
事業管理機関 一般社団法人日本金属プレス工業協会
研究等実施機関 三池工業株式会社
服部板金工業有限会社
国立研究開発法人理化学研究所
アドバイザー 日産自動車

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社TheMOTCompany(法人番号:8010901033503)
事業内容 CFRPの成形・加工
社員数 9 名
本社所在地 〒146-0083 東京都大田区千鳥2-3-8
ホームページ http://mot-company.com
連絡先窓口 株式会社TheMOTCompany 濟藤友明
メールアドレス saito@the-mot-company.com
電話番号 03-3757-5255