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異材複 合成形技術の開発とは？課題と対策・製品を解説
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曲げ・成形における異材複合成形技術の開発とは？
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タカギセイコーでは、熱可塑性樹脂の特性と成形技術を活かした高精度な成形システムである『熱可塑性複合材料高速スタンピング成形』を行っています。
この技術は、スタンピングと射出のハイブリッド成形が可能で複雑な形状の製品など機能要求に幅広く対応します。
複合素材は、金属に比べて比強度・比剛性が高い上、
部品の軽量化に有効です。
【特長】
■高い強度、剛性
■ハイサイクルで安定的な連続自動成形
■スタンピングと射出のハイブリッド成形
■製品長さ1800mm×900mmの大型成型品に対応
■トリミング工程不要
■リサイクル性に優れる
※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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曲げ・成形における異材複合成形技術の開発
曲げ・成形における異材複合成形技術の開発とは？
異なる素材を組み合わせ、一体成形する技術。軽量化、高強度化、機能付与などを実現し、自動車部品や航空宇宙分野などでの応用が期待される。
課題
異材間の接合強度不足
異なる素材の組み合わせにおいて、曲げ・成形時の応力に耐えうる十分な接合強度を確保することが難しい。
成形時の材料特性の違いによる変形
素材ごとに異なる熱膨張率やヤング率が、成形時の温度変化や圧力によって予期せぬ変形や残留応力を引き起こす。
加工コストの増大
異材の組み合わせや複雑な成形プロセスは、従来の単一素材の加工に比べて設備投資や工程が増加し、コスト高につながる。
品質管理の複雑化
異材間の界面状態や成形条件のばらつきが、製品の品質に影響を与えるため、高度な品質管理体制の構築が必要となる。
対策
界面制御技術の確立
異材間の接着性を高める表面処理や、接合層の最適化により、剥離や破損を防ぐ。
成形条件の最適化
有限要素法（FEM）解析などを活用し、素材特性を考慮した温度、圧力、成形速度などの条件を精密に制御する。
生産プロセスの自動化・効率化
ロボットによる材料搬送や、統合された生産管理システムにより、工程の無駄を削減しコストを抑制する。
非破壊検査技術の導入
超音波探傷やX線検査などの技術を用いて、成形後の製品内部の接合状態や欠陥を早期に検出し、品質を保証する。
対策に役立つ製品例
高機能接着剤
異種金属や金属と樹脂の強固な接着を実現し、異材複合成形時の接合強度を向上させる。
成形シミュレーションソフトウェア
異材の物性値を入力し、成形時の変形や応力を高精度に予測することで、最適な 成形条件を導き出す。
多軸制御プレス機
複雑な形状や異材の組み合わせに対応できる柔軟な成形能力を持ち、精密な曲げ・成形を可能にする。
インライン検査システム
成形ラインに組み込まれ、リアルタイムで製品の品質をチェックし、不良品の流出を防ぐ。
