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地域新生コンソーシアム研究開発事業(平成14~15年度)

経済産業省から「平成14年度地域新生コンソーシアム研究開発事業」1件(省エネ枠)を受託し、本財団が管理法人として事業を実施しました。

平成14年度実施事業概要

軽金属の省エネルギー型高効率射出成形加工技術の開発

平成16年3月25日、独立行政法人産業技術総合研究所からプレス発表されました。

総括研究代表者 エスイピ株式会社 代表取締役 山田藤夫
参画機関
研究期間 平成14年度~平成15年度
研究背景

アルミニウム合金、マグネシウム合金の軽金属の成形加工については、ダイカスト法が従来の主流であり、

  • 危険
  • 燃焼ガスによる地球温暖化、SF6による大気汚染などの環境問題を招く
  • 製品歩留りが悪い
  • ガス巻き込みにより、製品品質にバラツキが多い

という状況であり、歩留り向上、製品品質向上、省エネルギーなどを満たす成形加工技の開発が求められていた。

研究目的

地域で名機製作所、エスイピ、アイシン精機社が行っている、機械製作、ホットランナ、製品評価の技術と、産業技術総合研究所(産総研)が研究しているセミソリッド(固液共存状態)のテーマについて共同で研究。

H14年度(1年目)の研究開発で基礎研究段階を完了し、H15年度(2年目)は、「製品化のための技術的課題」を進めることを重点においた。なお、1年目は、アルミニウム合金(ADC12, AC4CH)、マグネシウム合金(AZ91D)用の研究開発を併行して実施したが、アルミニウム合金に関しては、鉄製射出装置の耐溶損課題の解決が困難であるため、2年目は、マグネシウム合金(AZ91D、AM60B)用の研究開発に集約した。

研究目標
  • マグネシウム材料の品質評価
  • CAEによる最適金型方案の検討
  • 材料予備加熱、自動供給、射出動作などの自動化による連続自動成形の実現
  • 射出装置および金型の真空引きシステムによる成形品の品質の向上
  • セミソリッド成形加工条件の確立
成果概要 ※初出時、本欄にて特定の企業名を挙げて誤解を招く表現がございました。訂正しますとともにお詫び申し上げます。
  • マグネシウム材料(AZ91D、AM60B)の品質評価により、国内製材料よりも中国製材料の方が、加熱時に酸化マグネシウム(MgO)が生成されにくく、品質のよい成形品が得られる可能性があることが判明した。
  • CAE解析により、ゲート位置、射出速度について、ランナレス射出成形法における鋳造方案の方向性の一部を示すことが出来た。
  • ランナレス射出成形機にて材料予備加熱、自動供給、射出動作などの自動化を実施し、ハウジング金型での連続自動成形が出来た。
  • ランナレス射出成形機の加熱筒および金型に真空引きシステムを追加し、成形品の内部品質が向上することが確認出来た。
  • セミソリッド成形試験機内の精密な温度制御技術を確立した。また、鋳造欠陥対策に対する因子は、金型内真空化と鋳造方案であることがわかった。


350tランナレス射出成形機

350tランナレス射出成形機写真

マグネシウム合金(中国製AZ91D-R)の成形(ハウジング)

マグネシウム合金の成形例写真

事業化の取組

本研究により、前述のような研究成果物を得ることができたので、コンソーシアム委託事業終了後には、ランナレス射出成形機を製品化し、事業化を推進する。そのためには、本研究開発の取組みを、さらに以下のように発展して行なう。

  1. ランナレス射出成形機製品化のための技術的課題の解決をさらに進める。(信頼性、利便性、保守性・安全性、保全性など)
  2. 市場の従来機(主にダイカストマシン)に対する優位性を確立する。(エネルギー効果、生産コスト、品質など)
  3. 販売・サービス体制を検討する。