1. ホーム >
  2. サポイン技術を探す >
  3. 環境配慮に適応した溶射技術高度化の開発

プロジェクトの基本情報

印刷する

2019年3月18日更新

付着率向上! 面粗度低下!

旭金属工業 株式会社

プロジェクト名 環境配慮に適応した溶射技術高度化の開発
対象となる川下分野 自動車、航空機、エネルギー、産業機械
川下企業におけるニーズの対応 高耐久性(耐熱性、耐食性、耐摩耗性の向上など)
環境配慮(不純物の除去や無害化、廃棄物削減、 CO2削減など)
上記ニーズに対する具体的な数値 耐久性向上!
脱クロム!
事業実施年度 平成20年度~平成22年度
事業化状況 事業化済み(すでに販売実績あり)
対象としている素材 チタン合金、鉄系、ステンレス系

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
ランディングギア、フラップ等の航空機部品は、使用環境が過酷なため高い耐久性・耐摩耗性が要求され、またRoHS規制等の流れを受け、環境負荷が少ない新たな生産方法の確立が求められている。
従来のクロムめっきに替り採用されたHVOF溶射(高速フレーム溶射)について、膜厚均一/均質な皮膜形成及び面粗度の精度向上を図り、クロムめっき以上の機能性を確保しつつ複雑形状部品への適用を可能とすることを目的とする。
研究開発のポイント
複雑形状部品への適用課題である溶射におけるワーク温度特性等の基礎データの取得と評価、ワーク温度を正確にモニターする技術、ワークの効率的な冷却方法及び金属パウダーの付着率及び跳ね返り率の向上を図る。その上で、実際の加工方法の課題である膜厚均一/均質な皮膜の形成技術、面粗度の制御技術について、複雑形状部品に適応した溶射ロボットのプログラム開発及び金属パウダーの選定、溶射ガンのスピード等の各種溶射条件パラメーターの最適化により課題を克服し、安定的な製造プロセス及び環境配慮に適応した溶射技術を確立する。

研究開発の具体的な成果
・溶射面の表面粗度を研磨なしで4μm以下を達成。
・疲労試験による破断サイクル数向上、これにより母材温度の限界が300℃まで適用できることが判明(製品の適用部位にもよる)。
・マスク治具では冷却効率を上げるため、フィンや銅電鋳を採用することでこれまでより約30%冷却効果UP。
・オフラインソフトの開発では机上でティーチング作業ができるようになり、治具、干渉チェックなど早い段階で確認できるようになった。
正確なティーチングができるため品質向上。
・これまでの溶射条件や治具、設備などをまとめることで弊社オリジナルのHVOF溶射プロセス仕様書を作成。
利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
航空機分野ではランアウトの要求が一般的になってきたため、航空機部品のシリンダーピンやフラップレールなど荷重がかかる製品や耐摩耗性の要求がある製品に適用が可能となってきている。また自動車部品では絶えず駆動しているエンジンのシリンダー、産業機械ではギヤ関係、エネルギー関係ではタービンの羽など、駆動部分で荷重がかかる部分や耐摩耗性を要求する部分に適用することで、それぞれの製品の寿命を延ばすことができるようになると考えられる。

事業化への取り組み

事業化状況、規模 現在、まだまだ課題達成が困難であり事業化することが出来ていません。しかし国内外問わず引き合いは数多くあります。補完研究を通して事業化出来るように進めている。
事業化による効果 国内外問わず引き合いが数多くあるため、事業化による効果は航空機関係だけでなく、今後の溶射技術の需要から考えると他の分野への波及効果もあるのではと考えている。
知財・広報活動 特許取得なし
今後の見通し 航空機部品については、ROHS規制等の動きから、脱クロムの流れとして環境負荷の少ない溶射技術が高い注目を集めている。
 こうした状況下、B737、GX、ERJ機種をはじめB787、MRJなど新規開発している次世代航空機においては溶射による適用部品が今後増加する。それにより航空機を所有するJAL、ANA等の航空会社でのHVOF溶射部品の修理品も増加することが考えられる。また自動車産業や産業機械、エネルギー関係でも部品の延命をさせられることから、今後溶射技術の重要性はますます高まる見込みである。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
これまでの3年間の開発により溶射面面粗度向上、疲労強度向上、皮膜特性向上、オフラインソフトの開発、複雑形状ワークへの溶射方法、溶射管理技術などに関する技術を開発してきた。しかしながら、新たに残留応力の問題や丸モノ(ピン形状)に対する付着効率のUP、複雑形状ワークへの溶射方法の改善など販売可能レベルには達していない部分も課題として見えてきた。特に残留応力ではこれまでの試験全てにおいて引張応力になっており、溶射皮膜は圧縮応力にならないと航空機では使用範囲が狭くなってしまう。今後はパウダーの開発と共に最適な溶射条件の見直しを行う。
川下産業からの引き合い状況
(件数等、内容)
国内、海外問わず溶射のみならず一貫生産(材料購入-溶射)の引き合いが来ている。

研究開発の体制

事業管理機関 公益財団法人 中部科学技術センター
法認定事業者 旭金属工業 株式会社
研究実施機関 旭金属工業 株式会社
アドバイザー 三菱重工業 株式会社
川崎重工業 株式会社
株式会社 島津製作所

PRコメント

本研究開発では溶射条件に関する基礎データの収集に始まり、模擬試験片までの溶射を行ってきました。
得られた溶射技術の成果は、川下事業者の支援を仰ぎつつ世界の航空機メーカーへの販路拡大、溶射技術の高度化を推し進めながら、本特殊工程の適用部品の拡大を図っていくことが必要です。
本研究開発の成果をアドバイザーでもある主要取引先の三菱重工業 株式会社、川崎重工業 株式会社及び株式会社 島津製作所に提供するとともに、各メーカーの協力会社等に広く情報提供することにより、協力会社等における溶射技術の高度化及び経済性の向上を通じて、各メーカーの国際競争力が強化され、国際市場におけるシェア拡大を図ることが可能です。
 弊社は、日本で初めてNadcap(Coating)を取得した企業であり、こうした地位も活用しながら海外メーカーに直接受注活動を行い、機械加工からの一貫生産を目指し取り組んでいます。

事業の参考となるサイト

研究開発成果等報告書: https://www.chusho.meti.go.jp/keiei/sapoin/portal/seika/2008/20-19-6-4.pdf
ホームページ: https://www.akg.co.jp/
旭金属工業紹介Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=WO5nSaYf0dk
「ものづくり日本大賞受賞」youtube(プロセス技術部部長 辻本): https://www.youtube.com/watch?v=pKPPHAAZoxQ

企業情報

社名 旭金属工業 株式会社
(法人番号:7130001002439)
所在地 〒602-8176 京都府京都市上京区下立売通智恵光院西入ル下丸屋町503番地
電話番号 075-801-0151
社員数 348名 (男性  303名、女性  45名)
資本金 99,500千円
業種 輸送用機械器具製造業
事業内容 航空宇宙機器部品・新エネルギー関連機器部品等の機械加工、非破壊検査、表面処理加工、塗装、組立
URL http://www.akg.co.jp/
保有する生産設備と
スペック
・横型5軸マシニングセンター ・ショットピーニング装置・自動アノダイズ処理設備およびその他各種めっき設備・自動塗装設備 ・三次元測定機 ・磁気探傷検査装置 など
生産拠点エリア 国内 所在地:京都府京都市、岐阜県安八郡安八町
海外生産対応
主要な取引先 三菱重工業 株式会社、川崎重工業 株式会社、株式会社 島津製作所、富士重工業 株式会社、横浜ゴム 株式会社
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
生産本部 プロセス技術部
  • 職場風景、企業ロゴ、
社屋など
  • 職場風景、企業ロゴ、
社屋など
  • 職場風景、企業ロゴ、
社屋など

おすすめのページ

条件から探す

業種から探す

製造業

年度 ~ 年度
事業化状況から探す
ニーズから選ぶ
エリアから探す

サポイン技術登録数

239
(2018年11月13日現在)
  • サポイン技術検索
  • サポイン技術一覧
  • 現在研究実施中のサポイン事業一覧はこちら

トップページへ

このページの先頭へ