研究開発された技術紹介

燃料電池車の普及に向けて、スタックの低コスト化およびコンパクト化をさらに進めるべく、薄肉化・複雑形状化、さらに耐食性および電気伝導性が高い金属の利用が検討されており、これに対応する新しいプレス工程が提案されている。この新しいプレス工程への対応に必要となる課題を解決し、ユーザーの要求品質を満足する金型およびその評価手法の開発を目指す。

川下ユーザーの要望するセパレータ形状、想定した使用環境等に対応するために、超硬合金の微細形状直彫り加工技術および温間での鍛造加工技術ならびに金型の残留応力測定技術を整え、高度なニーズを取り入れた金型および周辺治工具の製作が可能となった。

・金型の設計技術
-金型材料のき裂進展特性データベース化によるき裂進展予測の実現
・き裂進展抑止のための表面加工処理による圧縮応力の付与
-加圧部と加熱部からなるダイス+ヒーターダイの組合せ構造

・金型の製作および非破壊評価技術
-金型として要求される微細形状の直彫り加工による実現
-非破壊評価手法として残留応力測定を金型の評価に適用

・鍛造トライによる実証技術
-ユーザーの使用環境にあわせた鍛造トライを実現
-開発した金型の微細形状部に使用後の損傷はなく、供給可能と評価

・成蹊大学　幸田、他：日本塑性加工学会_2019年塑性加工春季講演会_講演番号317
・成蹊大学　三島、他：日本塑性加工学会_第70回塑性加工連合講演会_講演番号334
・成蹊大学　三島、他：日本塑性加工学会_第71回塑性加工連合講演会_講演番号601
・成蹊大学　石井、他：日本塑性加工学会_第71回塑性加工連合講演会_講演番号602
・ヤマナカゴーキン　金、他：日本塑性加工学会_2021年塑性加工春季講演会_講演番号506
・豊田工業高等専門学校　臼井、他：日本材料学会_第70期学術講演会講演論文集_講演番号308
・成蹊大学　石井、他：日本塑性加工学会_第72回塑性加工連合講演会_講演番号708

燃料電池車の電池部品を始め、高性能化・多機能化を求める微細形状を有する板状製品に活用、展開ができる。

市況からの影響を受けている状態ではあるが、川下ユーザーへのセパレータ成形用金型製作、量産立上げを想定した供給体制を整えた。また、FCV以外の市場ニーズや動向の調査を進めるため、展示会への出展やセミナー活動、関連団体へのアプローチ等、適時情報収集を行っている。

溶射鍛造成形に対応した金型の設計、製作および試作評価技術の開発によって、複雑な形状部を有する板製品の開発ニーズへの対応が可能となり、板鍛造を主体とした設計および工程検討からトライ検証にわたる一連の試作評価を提供できる。

メインターゲットである燃料電池車は、今後急速に市場が拡大されると予測されている分野であり、特に中長距離の走行を対象とする用途のトラックを含む多くの車種に適用されることが見込まれる。また、住宅や工場向けの定置型燃料電池の市場にも目を向けて、ニーズとの適否を検討する。

・金型および周辺治工具製作の納期短縮および原価低減
・川下ユーザー～エンドユーザーとつながる情報および販路チャンネルの拡充

・川下ユーザーの温度や荷重といった様々な量産条件の変化に応じた金型設計、工程提案にかかわる補完的な研究開発を大学、高専と実施中
・高硬度材の直彫り加工条件の適正化に向けて工具メーカー、機械メーカーと金型試作を実施中