摩擦接合と切削の複合化技術 、シチズンM

19/09/30

製品の軽量化や高機能化などを目的にチタンなど高価な材料の適用や異種材料の接合に対するニーズが増加し、これにともないレーザ溶接、接着剤、締結などによる新たな接合技術の開発が活発化している。シチズンマシナリー(長野県御代田町、中島圭一社長)は、従来の摩擦接合で課題となっていた加工後に残る残材を削減する新たな摩擦接合技術を開発。高級素材の接合や同接合方法が得意とする異種材料の接合などアプリケーションの拡大が期待される。
 同社の主力製品である主軸台移動形自動旋盤は、棒状の金属を削って精密な金属部品などを生産するのが特徴だが、部材を同製品に固定する持ち手部分が加工できない課題があった。さらに、同社の顧客は高級なチタンを取り扱うケースが多く、同旋盤による加工後は長さ20cmほどのチタンが残材となり、歩留まりの改善が求められていた。
 そこで、同社では摩擦接合技術を自動旋盤内に搭載することで同課題への対応を図ったもの。
 具体的には、「接合用クランプ装置」で残材と次に供給される材料の先端と接合する。これにより、残材の約8割を使用可能な材料に戻すことができる。
 従来品では機外に排出された残材がなくなるため、環境改善とコスト削減の両面でメリットが得られる。摩擦接合は、50年以上前に開発された接合技術で、円筒状の工具を回転させながら強い力で押し付けることで、摩擦熱により母材を軟化、融点未満の温度で接合する固相接合の原理で接合する。
 このためアーク溶接などと比べると?低温で接合できるため、冷却に時間がかからずに短納期に対応しやすい?低温溶接だと素材の変形も少ない?職人の技能を必要としないため、技能者不足への対応が図れる??などのメリットを持つ。これらのメリットが評価され、現在では、エンジンバルブ・チェンジレバーなど自動車部品を始めとする、様々な分野で利用されている。
 同社では「摩擦接合は、アーク溶接、ガス溶接、レーザ溶接と比比較して溶接温度の調整が容易であるため、異種金属同士の接合部品や切削だけでは完成できない部品など、広がりのある部品製造の受注を可能にする。新技術は当社が提唱する『切削と接合の融合による次世代複合化技術』にマッチしており、我々の業界だけでなく、外部からの反響もあるものと期待している」とし、今後の反響に大きな期待を寄せる。

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