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精密加工

安全な航空機の製造

愛知県

シー・ケィ・ケー株式会社

2021年2月16日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 難削材の高精度高能率切削加工を実現するハイブリッド工具の開発
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、工作機械、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(工程短縮)、高効率化(人件費削減)
キーワード 金属疲労、シャープエッジ、切削面、高硬度化、表面処理
事業化状況 実用化間近
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

航空機製造現場において難加工材の加工問題を解決したい要望が強い。本研究開発は切削加工を化学反応の見地より捉え工具製造法では世界初の工具レーザードーピング機械と化学物理的研磨加工機械を開発し、切削工具の鋭い切れ味と硬度・剛性を大幅に向上させた新規工具を研究開発する事で、上記問題の解決(製品の安心安全化)を実現する。また同部品の将来的なネットシェイプ用金型部品の強度や耐久性が向上する加工も可能にする。

技術の概要
開発した技術のポイント

・工具刃先の強化改善 超長寿命化の研究
-新規の異材混入技術により従来の工具材料における切れ刃部分の焼結材料の粒子間に高硬度材料を拡散混入させることで、切削工具の強度を向上
・CMP砥石形状の最適化及び加工条件の定量化
-超硬工具の主材料であるWCを変質させることなく工具は先の鋭利化を実現する研磨技術CMP法を開発
・工具形状開発及び材料改善
-切削加工によって発生する加工歪を最小にでき、難削材を高能率、高精度で加工できる工具形状を開発
-3次元工具に対し長寿命化加工をする装置及びCMP加工をする装置の開発

具体的な成果

・工具刃先の強化改善 超長寿命化の研究
-川下ユーザー企業の試験において工具寿命10倍に達する結果が得られた。
・CMP砥石形状の最適化及び加工条件の定量化
-CMP法の応用により、刃先丸みを従来の1/10以下(0.5μm以下)の鋭利化を実現
-市販の超硬チップにCMPを施すことで、切削距離は3倍、更に長寿命化を行った超硬チップでは10倍の結果が得られた。
・工具形状開発及び材料改善
-通常研磨で振れを従来の1/5程度に抑制した3次元形状の工具が製作可能となった。→加工に要する時間を50%短縮できる。

知財出願や広報活動等の状況

知財の出願はしない予定である。展示会に出展を予定していたが、展示会中止により実施できなかった。

研究開発成果の利用シーン

航空宇宙、自動車、エネルギーなどさまざまな産業で需要が拡大する難削材の加工精度や加工時間短縮を実現することで、製品の普及や各産業の発展に繋がる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

事業化にむけて、耐熱合金用超長寿命化加工-CMP 旋削用チップ、アルミ合金用超長寿命化加工-CMP エンドミル、チタン合金用超長寿命化加工-CMP エンドミル、および既に市場に出ている切削工具に対する再研削を行える試作機が完成

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・波及効果
-本研究で開発した加工法は従来工具の再建策にも適用でき、希少金属の再利用に繋がる。
・自動車産業
-車載電子部品の需要拡大が想定され、それらには加工が難しいハイブリッド材料が使用されている。これらの加工精度向上や加工時間短縮が可能になる。
・エネルギー産業
-火力、風力発電におけるブレード加工など難削材料加工をするために必要とされる高能率な切削加工を実現できる。

切ればの変化
鋭利加工後の刃先の様子
今後の実用化・事業化の見通し

・切削加工時の歪みを大幅に抑制する
・切削工具の長寿命化
・加工時間の大幅な短縮

実用化・事業化にあたっての課題

・更なる加工技術の効率化により需要に応えられる供給体制をとること
・被削材の種類により最適な長寿命化加工、CMPの方法が異なるため、それに応じた加工方法を定量化し品質を安定させること

事業化に向けた提携や連携の希望

切削試験段階において部品加工レベルのロットでできる連携先を要望

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 シー・ケィ・ケー株式会社 本社 生産管理部
事業管理機関 公益財団法人中部科学技術センター
研究等実施機関 国立大学法人名古屋工業大学
学校法人大同学園大同大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 シー・ケィ・ケー株式会社(法人番号:8180001091749)
事業内容 製造業 超硬切削工具の製造及び販売
社員数 120 名
生産拠点 本社工場(愛知県)、山口工場(山口県)、山形工場(山形県)、CKK沖縄(沖縄県)、タイCKK Trade(タイ)、CKKベトナム(ベトナム)
本社所在地 〒475-0823 愛知県半田市港町2-27-2
ホームページ https://www.ckk-tool.co.jp/
連絡先窓口 株式会社シーケィ・ケー 生産管理部 岡澤 康広
メールアドレス okazawa@ckk-tool.co.jp
電話番号 0569-21-6187