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日本製鉄、電動車向けの鉄鋼ソリューションコンセプトと次世代モビリティ向けの生産ソリューションコンセプト構築

　日本製鉄（ https://www.nipponsteel.com/ ）は、電動車向けの鉄鋼ソリューションコンセプトとして「NSafe®-AutoConcept xEV（以下、NSAC xEV）”を構築した。 これにより、安全で性能・コストを両立し、かつ鉄という素材を使うことで環境に優しい電動車の製造が可能になるという。

　さらに、今後、車のカタチが多様化すると想定される中で、次世代モビリティ向けの生産ソリューションコンセプトとして「NSafe®-AutoFrameConcept」（以下、NSAFC）”を構築。これにより、軽量で、短工期・低コスト、多種多様な次世代モビリティの開発・製造が可能になるという。

電動車向けNSAC xEV

　電動車、特にEVでは大型バッテリーの搭載により、安全性・性能・コストの面で従来のクルマづくりとは異なる課題を抱えている。また、顧客においての開発の短工期化も求められ、電動車普及の大きなハードルとなっている。それらに対し、日本製鉄グループは、電動車の主要部品である電池、バッテリーボックスを含む車体構造、モーター分野において、先進素材と、素材性能を最大限に引き出すための「設計」「加工」「評価」を一貫で実施するソリューション対応力により、それらの課題を解決する「安全で性能・コストバランスに優れた提案」を実現した。このソリューションを適用することで、性能面や顧客の開発の短工期・低コスト化のサポートが可能となり、早期の電動化の実現する。加えて、CO2削減という観点では、車両走行時だけでなく、電動車製造時などを含めたLCA（Life Cycle Assessment）の面からも最も環境に優しい材料である鉄を適用頂くことは、最適な提案となっている。

NSAC xEV の構成コンセプト
◆2.0G-HSをはじめとするハイテンを中心とした材料、鉄製冷却システムによる、軽量でコスト性能バランスの高いオール鋼製バッテリーボックス

◆鉄材料による安全性・高効率性・コスト競争力のあるセルケースの実現（対アルミ製）

◆高機能電磁鋼板によるモーターの高効率化

少量生産次世代モビリティ向けダイレス生産ソリューションコンセプト“NSAFC”

　CASEやMaaSなどにより、従来の自動車の構造設計とは大きく異なる次世代モビリティのニーズが高まると想定されている。次世代モビリティにおいては、車種が多様化し、各ロットでは少量生産への対応が求められるが、それぞれに対し、生産設備を具備することは非効率となる。
　同社では、優れた性能の鋼管とその加工・構造ソリューション技術をもとに、金型を必要としない、あるいは金型数を削減した生産を実現するダイレス生産ソリューションコンセプト“NSAFC”を構築した。これにより次世代モビリティにおいて、顧客の開発～製造までのサポートが可能となり、軽量で、短工期・低コスト、多種多様な車の開発・製造に寄与する。

NSAFCの構成コンセプト
◆鋼管（閉断面構造）を加工する技術：ハイドロフォーム（ 液圧成形）、断面変形プレス曲げ、プレス曲げ、回転引き曲げ、３ＤＱ（3次元熱間曲げ焼入れ）……鋼管を使用することで溶接を削減でき軽量化とコスト削減が可能。また金型の削減が可能であり、部品製造コストの10～30％低減を実現する。

◆スペースフレーム構造：3次元の骨格を用いた自動車の車体構造……モノコック構造に勝る剛性が簡単に得られ、大幅な軽量化を実現する。

◆良加工性超ハイテン鋼管：良加工性超ハイテン鋼板を素材として使用したレーザ溶接鋼管……耐衝撃軽量構造車体を実現する。

NSafe-AutoFrameConcept

 

 

 

admin 2021年6月2日 (水曜日)

日本アイ・ティ・エフ、アーク放電を用いた新型のDLCコーティング装置を開発

　日本アイ・ティ・エフ（ https://nippon-itf.co.jp/ ）は、アーク放電を用いた新型のDLC（Diamond-Like Carbon）コーティング装置「MF720」を開発、装置販売とともに受託加工サービスを開始した。

MF720

　DLC膜は摩擦抵抗が少ない膜として知られ、各種工具、金型、機械部品、自動車部品の分野で広く適用されている。DLC膜の中でも、アーク放電を用いた水素を含まない膜は、ダイヤモンドに次ぐ硬さからセラミック並みの硬さまで硬度の制御が可能で耐久性に優れているが、一方で膜表面が粗く、コーティングした部品と組み合わせた部品が摩耗してしまう場合があるため、成膜後に仕上げ研磨が必要だった。

　今回開発した装置は、膜表面の粗さを改善するため、成膜中に発生する不要な粗大粒子と成膜成分を磁気フィルターで分離し、成膜成分のみを基材側に導くフィルタードアーク方式を採用している。従来のフィルタードアーク方式は、フィルターの部分が大きく、複数のユニットを取り付けて量産性を高めるには不向きであり、またメンテナンスも大変手間のかかるものだったという。同社では、この点を重点的に研究し、コンパクトでも粗大粒子の捕獲効率の良いフィルターを開発、基材を出し入れする扉にも取り付けることができ、内部の清掃も容易な構造としメンテナンス性を向上させた。

　これにより、粗大粒子が少なく、欠陥の少ない緻密な被膜を成膜できるようになり、膜厚1μmあたりの表面平均粗さを、従来比の1/6である0.02μmまで改善した。また、本装置はカソード材料供給機構を備え、最大で膜厚20μmまでの厚膜が成膜可能。同時に開発した密着層の成膜プロセスと合わせ、膜と基材との密着性にも大変優れている。DLC膜の膜硬度も15～75GPaと広い範囲での制御が可能で、さまざまな用途に適用できる。

　装置の有効成膜エリアは直径720mm×高さ750mmと大きく、量産に使用できるサイズとなっている。現在はこのサイズ1種類のみだが、今後は小型装置のラインアップを充実していく予定。6月より機械部品、自動車部品を製造する内製メーカー向けに装置の販売を開始するとともに、順次、受託加工サービスを受け付けていく。

admin 2021年6月2日 (水曜日)