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 早稲田大学は、熱溶解式3Dプリンティング造形物の表面を化学溶解によってなめらかにする新手法を開発した。この3次元化学溶解仕上げ機構は、ペン型の機構から必要最小限の溶剤を吐出して造形物の表面を溶解することで積層痕を平滑化する。積層痕を選択的に除去でき、熱溶解という化学溶解プロセスを用いるため安全かつ安価で粉塵も発生しないのが特徴。造形物の光の反射量に着目し、画像化による明度によって仕上げの進行具合を評価する手法も考案している。

 プラスチックの混練・成形・加工の試験・評価企業であるDJKは、名古屋市の研究開発拠点を軸に自動車部品などの材料開発に対応できる評価体制を強化する。その一環として超臨界発泡成形機を導入し、軽量化が進む自動車の内外装部品成形加工の評価機能を整えた。発泡樹脂は電動化の進展を背景に吸・遮音や断・遮熱といった機能付加の観点からも開発が活発化している。同社は今後も高速引っ張り試験や疲労試験などの新設備の導入、研究人員の増強などにより試験、評価能力を強化していく。

 東北大学と日本軽金属は、高成形材料として期待されるアルミ(Al)カルシウム(Ca)合金のヤング率(たわみ剛性)が加工・熱処理で変化するメカニズムの解明に成功した。X線解析装置を用いて熱間・冷間加工前後、熱処理前後でAl4Caの結晶構造が可逆的に変化(マルテンサイト変態)することを確認した。研究成果をベースにヤング率の制御を可能としたほか、鉄の添加により強度向上を実現することでAlCa合金の実用化にめどをつけた。両者は高寸法精度が要求される電子機器など向けに開発を推進する。

 山陽特殊製鋼は、コマツおよび大阪大学と共同で高硬度かつ高靱性な鋼材製造技術を開発した。新鋼材成分の開発とそれに適した熱処理技術の確立により、炭素を0・7%程度以上含有する鋼(過共析鋼)の硬度と靭性バランスの飛躍的向上に成功した。硬さと靱性という相反する鋼材特性を高次元で両立したことで、鉄鋼部品の小型・軽量化による輸送機器などの大幅な省エネ・排出ガス削減などが期待される。

 新日鉄住金と九州大学大学院工学研究院は、高張力鋼板(ハイテン)の一種である複合組織(DP)鋼の破壊メカニズムの解明に成功した。大型シンクロトロン放射光施設「SPring-8」での4D観察により、遅れて生じるマルテンサイトの空隙が急成長して連結することで鋼板自体が破壊されることを確認した。DP鋼は自動車用鋼板として採用が拡大しており、解明した破壊メカニズムをベースに鉄鋼材料の高性能化が期待される。

 日本マグネシウム協会は、自動車部品へのマグネシウムの適用拡大を推進する。自動車マグネシウム適用拡大委員会におけるフェーズ1の取り組みを9月に完了、新たに溶解難燃合金の組成確立やモデル部品の試作、リサイクルなど周辺技術の検討・開発を柱とするフェーズ2に移行する。ダイカスト部品を対象とした今回の取り組みでは2018年度に実部品への成果反映を計画しており、実現すれば将来的にマグネダイカストの国内市場規模を5倍に拡大するインパクトがある。

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)とブリヂストンは22日、乗用車向けの超低燃費タイヤ用ゴムの技術開発に成功したと発表した。原材料のポリマーや充填剤などの配置をナノレベルで最適化することによって、従来の低燃費タイヤ用ゴム比でエネルギーロスを40%以上低減、耐摩耗性能を25%以上高めた。

 SABICイノベーティブプラスチックスとアルバックは11日、自動車向けポリカーボネート(PC)製ガラス部品の量産用プラズマ成膜装置「ULGLAZE(アルグレイズ)システム」を開発したと発表した。同システムは、高い成膜速度と連続プロセスを特徴としており、軽量で耐久性、空力特性に優れる樹脂ガラス部品の製造が可能という。アルバックが茅ヶ崎本社工場(神奈川県)で製造を行い、自動車および部品メーカーなどに販売する。また両社は今後も共同作業を継続し、装置とプロセスのさらなる改善を進める予定。

 軽量・低コストかつ安全性の高い新車開発を目指して高張力鋼板(ハイテン材)の多用化が進んでいる。近年発売される新モデルではハイテン材の使用比率(ハイテン比率)が50%前後まで高まっており、低燃費化が進む軽自動車ではホンダの「N BOX」がサイドパネルに590メガパスカル級ハイテンを採用、スズキの新型「ワゴンR」でも980メガパスカルのフロントピラーを実用化するなど、より強度の高い材料へのシフトが加速している。その背景にあるのが、材料開発とともにデザイン・構造設計の工夫と成形技術の高度化だ。

 東北大学金属材料研究所とニッパツは、チタン合金の生産性向上を可能とする新技術を開発した。「αプロセッシング」という独自の加工技術により結晶粒径を適正に制御することで、低温・高速変形できる合金製造を実現したもの。同技術により圧延製造したTi?6Al?4V合金では、従来に比べて約250度C低い温度条件で10?100倍の高速加工を達成している。新技術の開発により成形品の製造コストを半分以下に低減することが可能であり、チタンのさらなる普及拡大が期待される。

 比重がアルミニウムの3分の2であるマグネシウム(Mg)。自動車など輸送機器の軽量・低燃費化ニーズを背景に、中国や韓国などが戦略材料と位置付け研究開発を活発化させている。国内でも10を超える研究プロジェクトが進行中であり、成形性や高強度化といった機械的特性の改善が図られている。また、課題である易燃性もカルシウム(Ca)添加による難燃化技術が進展しており、軽量素材として実用化の動向が注目される。

 世界的な燃費規制の強化を背景に新車開発における車体軽量化の取り組みが加速している。低燃費化の有効手段として実用化が進むハイブリッド車(HV)や電気自動車(EV)においても航続距離(電費性能)の観点から軽量化の重要性は変わらない。本連載では素材を切り口にポリプロピレン(PP)、マグネシウム、鋼材(ハイテン)、CFRP、樹脂グレージングについて取り組みの現状を紹介する。

 高い教育水準や恵まれた研究開発環境を土壌に、独自技術や技術開発力をベースに高成長を続ける企業もオーストリアの自動車産業の特徴だ。TTTech オートモーティブは、ウィーン工科大学で開発されたタイムトリガード技術をベースに電子装置ネットワークの信頼性向上を実現するためのソリューションビジネスを展開。独自のアルゴリズムに基づき半導体から部品・装置、ソフトウエアまでを開発・製造しており、ボーイング787の電源管理システムに採用された実績を有するほか、主力の自動車分野ではアウディやボルボにシステムを提供している。

 オーストリアの自動車産業は、北部国境を自動車大国・ドイツと、南側をイタリアと接するほか、EU域内の組み立て拠点として成長するチェコやハンガリーなどとの国境を持つことから、研究開発および部品製造を軸に発展してきた。現在、その核となるクラスターはウィーン、シュタイアー、アッパーオーストリアの3カ所あり、国内全体で700社・17万5000人が自動車産業に従事する。

 音楽を中心に文化大国の歴史を有するオーストリア。多くの観光客が訪れる同国においてエレクトロニクスやライフサイエンス、環境技術などとともに、自動車産業の育成が国家戦略として進められている。産学連携と産業クラスターを軸に競争力向上に取り組む一方、税制優遇制度など事業環境の整備をベースに企業誘致を活発化することで、国際的な研究開発(R&D)拠点として産業基盤の拡充を推進する。

 一般財団法人・ファインセラミックスセンター(JFCC)は、熱処理機器の販売を手掛ける大同(多治見市)および大同大学(名古屋市)と共同で、高温過熱水蒸気を利用した炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のリサイクル技術を開発した。酸素濃度が低い状態で熱処理できるため、繊維の酸化劣化を防いで樹脂だけを効率的に除去できる。500度C以上の過熱水蒸気で10分間処理することにより、織物状態で繊維を回収することに成功した。今後、繊維回収が可能な樹脂種を明確にするなど実用性を高めていく。

 JFEテクノリサーチは、樹脂・複合材料評価センターを開設した。炭素繊維強化樹脂(CFRP)といった高強度繊維強化型複合樹脂材料の自動車分野などにおける適用拡大に対応するため、関連組織の統合により総合的なソリューションを提供する体制を整備したもの。大型の試験片もしくは構造体による試験評価ができるのが強みであり、自動車用構造体の場合では実寸大の車両の破壊試験が可能だ。同社では、積極的な受注活動により2014年度に1億円規模の売り上げを目指す。

 熊本大学先進マグネシウム国際研究センターの河村能人教授は、不燃性高強度マグネシウム合金を開発した。新合金は、独自の添加元素と製造条件の制御により、純マグネシウムの沸点(1091度C)を上回る発火温度1105度Cを実現。また、機械的強度(耐力)が480メガパスカルと市販マグネ合金(AZ31)の2倍超、高強度アルミ合金(超ジュラルミン)の325メガパスカルを凌ぐ高強度化を達成している。不燃性と高強度の両立により、輸送機器の構造材向け軽量素材として需要が見込まれる。

 産業技術総合研究所(産総研)は2012年度、タイで高品質バイオディーゼル燃料(BDF)の実車走行試験に入る。日本が主導した東アジアサミット推奨規格(EEBS)を満たすBDFで、今年度までタイで製造技術の実証試験を行っていた。現状の規格では、日本車に多い金属製燃料タンクが腐食する可能性が指摘されており、技術協力を継続することで新規格への移行を支援する。

 森村商事は、製品軽量化を可能とする新マグネシウム(Mg)合金の国内販売を開始した。この「Eco‐Mg(エコマグ)」は、酸化カルシウム(CaO)の添加により難燃性や耐熱強度、鋳造・成形性などを飛躍的に高めたのが特徴。大気中での鋳造やダイカストの不良率低減が可能のほか、クリープ強度の改善によりエンジン回り部品などへも適用できる。また、エコマグをアルミ合金にMg成分として転嫁することで特性向上も可能だ。同社では、自動車部品や携帯端末など向けに軽量素材として展開していく。

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