研究開発された技術紹介

本事業では、当社が保有する金属管とCFRPを成形時に一体化する複合パイプの製造方法を活用し、従来の金属製ロールより軽量で多様性のある「金属&CFRP」複合ロールの低コスト製造技術を開発する。

一斉形成法により製造された複合パイプには、3つの課題があり、それらの課題を解決するための技術開発を行った。
①一体成形法による複合パイプの歩留り向上課題への対応
②一体成形法による複合パイプの熱残留応力除去法の開発への対応
③多様性のある複合ロールの開発への対応

①一体成形法による複合パイプの歩留り向上課題への対応
・金属管とCFRPを100%密着させる成形条件を確定できた。
・後工程での密着不良発覚ゼロを可能とし、歩留り向上に貢献できた。
②一体成形法による複合パイプの熱残留応力除去法の開発への対応
・金属材質がアルミの場合は、振れ精度0.05mm以下を達成。鋼材及びステンレス材に対しては、熱残留応力除去装置チャッキング部の改良が必要。
・理論応力除去値に対し±40%の誤差が生じても、仕上りの振れ精度が0.05mm以下となることが判明した。
・熱残留応力除去装置の高精度制御の実現、並びに作業時間の短縮化を実現（従来方式に比べ30分~45分程度で対応）
③多様性のある複合ロールの開発への対応
・アルミ材は0.85mmの厚さまで薄肉化が図れることを実証した。
・製品レベルの大きさでは、ハードクロム処理を施した搬送ロール製作を実現し、試験片レベルでは、金属厚み1mmでも溶射処理が可能であることを実証した。

・本研究開発で培った複合パイプの製造技術の成果を活用することにより、CFRPパイプ単体では難しい以下の課題を解決する事が可能となる。
-CFRP素材単体では難しい加工技術の高度化
-CFRPの接合技術の高度化
-CFRPの破損に対する安全性の向上

・本研究開発で培った複合パイプの製造技術の成果を活用することにより、CFRPパイプ単体では難しい以下の課題を解決する事が可能となる。
-CFRP素材単体では難しい加工技術の高度化
-CFRPの接合技術の高度化
-CFRPの破損に対する安全性の向上

従来の金属製ロールより軽量で多様性のある｢金属&CFRP｣複合ロールの低コスト製造技術に関する研究開発を実施し、その成果として、アドバイザー企業からは既に本技術を活用した搬送ロールの試作依頼を受けている。
また、量産化に向けた生産体制の構築に向け活動を行っている。

・CFRPの外周に金属層が存在することにより、難削材であるCFRPが一般金属と同等の加工が可能となり、生産性の向上や生産業者の拡大が見込まれる。
・CFRPの外周に金属層が存在することにより、金属と同等に溶接やロウ付けによる接合が可能となり、より安心した接合方法が得られる。
・CFRPの外周に金属層が存在することにより、CFRPの破損が発生しても金属層が保護する為、破損事故等に対する安全対策となる。

・コンバーティング業界で用いる搬送ロールをターゲットに、令和5年度を目標に事業化を推進する。
・搬送ロール以外の用途開発は、異業種交流会や異業種展示会等を通じて実施する。また、量産体制構築に向け第三者事業承継を行い、複合パイプ製造技術を柱に用途開発を行い、新規事業成立を目指す。

・Fe材、SUS材への対応
・多種多様な表面処理技術、表面加工技術の習得
・量産体制の整備
・長尺複合ロールへの対応
・競合製品との差別化を図った製品
・サンプル出荷による品質評価