独⾃開発の⾼速双ロール鋳造技術による⾼品質のマグネシウム合⾦板のコスト半減

マグネシウム合⾦の⾼速ロール鋳造は、2003〜2005年にかけて、⾃社研究で基礎技術を固めた。⼤阪⼯⼤、東海⼤には、2004年からお世話になり、アドバイスもいただいていた。2008年に、神奈川県や相模原市の助成⾦を活⽤して、⼯場が完成し、⽣産を開始した。⽣産しているうちに、圧延機、加熱炉などシステム上の不具合が顕在化し、均⼀な鋳造板ができない等の課題が浮かび上がり、量産化は⾒えてこない状況であった。世界初の技術であり、外部にも指導できる⼈がいなかった。これでは改善が必要と考えたが、資⾦が必要となり、サポイン事業に応募し、4回⽬で採択された。補助⾦が得られた事により、資⾦的には⼤いに助かった。量産化の問題は現れたが、開始前の期間での試⾏錯誤による技術蓄積は、解決すべき課題の明確化、それに基づく研究計画の策定、双ロール鋳造装置の運転特性に対する習熟など、本事業の成功に繋がった。

サポイン事業の費⽤は、鋳造ロール、圧延ロール、保熱⽤の加熱炉の改善に使われた。温度の影響、熱膨張の違い、冷却能の均⼀化によって制御ができると考え、熱膨張によるロールの樽形化を抑制する鋳造ロールの製造を⾏い、熱がかかっても、ほぼ均⼀に伸びることで均⼀な鋳造板を造ることができた。

2年⽬の圧延ロール搬⼊が、計画より1ヶ⽉、後倒しとなり、試験数、試験⽚（東海⼤、産総研にサンプル供給する）のN数を確保するための期間が短縮され、集中的にマンパワーを投⼊した。これによって、最終委員会に報告できるデータを集積し、当該年度の計画を達成することができた。
遅れた要因としては、ロール設備メーカーの特許やノウハウに対しての設計データが不⾜していたため、弊社からの製造⽇程のコントロールが難しかったこと、製造メーカーにとっても初めての⼯作物であったことが考えられる。実質2年半の研究開発期間の中で、発注後の納期遅延は影響が⼤きかったが、克服できた。仕様は詰めていたので、年度ごとの発注でなく初年度から発注ができれば、もっと余裕を持って実施できた。ロールの樽形化を抑制ため今までに得た知⾒を基に、鋳造ロールの設計を⾏った。具体的には、温度の影響が⼤きく、温度の不均⼀な分布を防ぐロール設計、温度管理をどうするか等の知⾒を活⽤した。鋳造ロールは温度が⾼く、ラボと量産設備の差異が⼤きいため、熱の制御が難しい。
⼤学、産総研には、製造されたMg合⾦の品質評価、特に機械特性評価を担当いただき、アドバイスもいただいた。

通常30回の圧延⼯程が、15回の⼯程となり、半分に削減できた。これによって作業時間が半分となった。コストダウンに効果があったのは、①⼯数削減、②歩留まり、③品質向上の順であった。最終価格は⽣産量によって影響を受けるが、1,800円/kgまでコストダウンができ、アドバイザーが求める業界のコスト要求満たすことができる⽬標達成ができた。
200kg/ロット以上が可能となった。量産設備として、⼗分であり、量産可能な状況になった。⼀般にCaが⼊ると難燃性となるが、割れやクラックが⼊りやすくなり、⼀般的には造り勝⼿が悪くなる。トレードオフの最適解を求めることができて、難燃性を確保できたことは⼤きかった。

補助⾦が得られ資⾦的には⼤いに助かった。製法に特⾊があり、他社との差別化となる。⾊々なMg合⾦ができるようになり、求めるニーズが異なる業界毎に、あるいは企業毎にカスタマイズして、マグネシウム合⾦板を提供できる。⽤途展開のバリエーションの幅を広げることができた。

サポイン事業のメリットは、企業戦略に合致した研究開発ができる。採択されなかった場合でも、⾃社独⾃に取り組む予定であったが、資⾦の問題もあり、より時間がかかったと思われる。サポイン事業は研究開発の加速に効果があった。
4回⽬のトライで採択されたが、それまでとの違いは、成果の活⽤⽤途をはっきりさせたこと、ユーザーを含めたアドバイザーの体制を構築したこと、コストダウンや⽬標達成の道筋を明確に記述したことであった。特に、研究開発のストーリ-、シナリオ（例：●●をやると○○の結果が予想され、次に△△を⾏う）を応募書類に明確に記述することが重要と思われる。