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研究開発された技術紹介

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材料製造プロセス

1.ダイカスト用合金の高強度化
2.高熱伝導合金の耐食性向上
3.リサイクルシステムの確立

大阪府

日本マテリアル株式会社

2022年1月25日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 自動車部品適用のための高強度・高熱伝導マグネシウム合金の開発
基盤技術分野 材料製造プロセス
対象となる産業分野 自動車、スマート家電
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(既存機能の性能向上)、高効率化(生産性増加)、環境配慮
キーワード マグネシウム合金高強度化、熱伝導率向上、耐食性向上、リサイクル
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成30年度~令和2年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車関連構造部材への適用を目指しマグネシウム合金の高強度化ならびに良品率向上によるコスト低減技術を開発する。また照明器具を含む放熱部材に適用するために高熱伝導率マグネシウム合金の欠点である耐食性を改善する。コスト構築には、リサイクルによる素材流通と利益確保が重要であり、コスト低減技術開発を行う。

開発した技術のポイント

・ダイカスト用合金の高強度化
-炭化アルミニウムを溶融マグネシウム合金に分散する手法として、濃縮塊を経由してインゴットを鋳造する手法を見出した
-・炭化アルミニウムを添加することにより、射出速度を低下した鋳造条件において、伸び性能の低下を減じることができた。
・高熱伝導合金の耐食性向上
-成形条件の見直しとレーザの高出力化
-熱加工用レーザでマグネシウム 合金の溶体化層を形成
・リサイクルシステムの確立
-光源方向、光量、偏光レンズ、フィルターの効果を調査し、偏光レンズが有効であることを確認
-チップ製造時における工具材種の影響を調査し、ハイスより超硬の方が凝着を抑制できることを明らかにした

具体的な成果

・ダイカスト用合金の高強度化
-炭化アルミニウム単相の合成技術を確立。
-濃縮塊を考案し,溶湯への安定的な供給が可能に。
-ハンドルが採用基準クリア,量産品よりも強度が向上。
・高熱伝導合金の耐食性向上
-高熱伝導合金の耐食性を現行合金並まで向上。
-湿式処理では困難な部分処理が可能に。
・リサイクルシステムの確立
-チップ選別により不純物チップの100%除去に成功。
-減容、取り鍋+ポンプ鋳造で溶解・鋳造の効率・品質が向上。

知財出願や広報活動等の状況

・特願 2019-108206
・特願 2018-172391

研究開発成果の利用シーン

新たなマグネシウム合金を川下産業で採用することで、自動車業界においては車体の軽量化によりさらなる燃費向上を実現できる。また、リサイクルシステムの構築により、日本国内で対策が急務となっているマグネシウム合金のスクラップ処理を行い、リサイクル品の品質向上ができれば、コスト低減と材料の安定供給を実現できる可能性が高い。また、合金製造時のエネルギーが不要となるため、環境の改善にも効果的である。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

開発したいずれの技術も自動車業界を中心に期待を受けており、事業化に向けた調整を行っていく。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、素材・部品製造、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

・従来用いられていた合金に対して、単価は若干高くなるが川下工程でのコスト削減が可能で、製品単価を引き下げられる
・アルミニウム合金の置き換え材料として、軽量化、小型化を実現できる
・リサイクル品の品質確保ができれば、国内での安定供給や材料コスト低減、環境影響の低減を実現できる

今後の実用化・事業化の見通し

・ダイカスト用合金の高強度化
-自動車用ハンドル、シートフレーム、タイヤホイール、ノートパソコン筐体向けに事業化の可能性が高い。材料単価自体は増加するものの川下工程での生産性向上によりコスト低減を実現可能。
・高熱伝導合金の耐食性向上
-自動車用LEDヘッドライト、自動車電装系部品全般の放熱構成部品向け。ヒートシンクの小型化や軽量化が可能。また、製品試作も開始しており、欧州各国からも問い合わせが寄せられている。
・リサイクルシステムの確立
-マグネシウム合金のスクラップが国内に大量にあふれており、リサイクル事業化の可能性は高い。

実用化・事業化にあたっての課題

具体的な事業化に向けた議論および、リサイクル品においては品質の向上が求められる。

事業化に向けた提携や連携の希望

アドバイザーとして参画頂いた日本プラスト殿での採用を優先的に目指しており、採用実績後に他の自動車メーカー向け採用に向けて連携先模索となる。

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 日本マテリアル株式会社 岡山工場
事業管理機関 公益財団法人岡山県産業振興財団
研究等実施機関 岡山県工業技術センター
アドバイザー 一般社団法人 日本マグネシウム協会
株式会社本田技術研究所
日本プラスト株式会社

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 日本マテリアル株式会社(法人番号:5120001059507)
事業内容 マグネシウム合金およびマグネシウム合金チップ製造業、製鉄用フラックス輸入販売業、研究開発
社員数 24 名
生産拠点 2拠点 (岡山工場・岐阜工場)
本社所在地 〒532-0011 大阪府大阪市淀川区西中島7丁目1番26号オリエンタル新大阪ビル8F
ホームページ https://www.jmcstu.com/
連絡先窓口 技術部 ・ 橋本 嘉昭
メールアドレス hashimoto@stu-corp.jp
電話番号 0866-99-9188