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2022.02.18

2024.02.13

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金属と樹脂の接合技術 "ALTIM"を活用した軽量化とCO2削減

「軽量化」が、世の中で重視され始めてもう40~50年になるでしょうか。オイルショック後に「軽量化」というテーマを聞くことが多くなりました。その後、軽量な金属を用いたり、金属部品を樹脂化が盛んにおこなわれるようになっています。

単純に材料を軽いものに変更して問題ないのは良いですが、その作り方に技術が必要は場合は、特許出願がなされます。
その新しい技術が開発されると、また軽量化が進み、新たに新工法や新素材が生まれ、それがまた新しい考えを引き起こすということが、繰り返し行われています。

当社が開発した金属と樹脂の直接接合技術"ALTIM"も、そんな技術の一つです。ALTIMを活用することで、ほんの僅かでも軽くしたいというご要望に応えることが可能となります。

また、カーボンニュートラルが目指されている昨今、CO2削減にも効果があります。

金属と樹脂の接合技術 "ALTIM"を活用した軽量化とCO2削減

金属が必要な部分以外は樹脂部品を使いますが、部品の組み立てはボルト締結・リベット止め・接着剤固定などが必要で部品点数が多ければ、さらに重くなります。その際、ALTIMは大きな効果を生みます。

ALTIMは、金属と樹脂を直接接合し、双方の体積(重量)の変化なしで、樹脂の強度レベルでの接合が可能です。また、その工程もそれぞれが短時間で短く、金属部品表面をレーザーで処理し、加熱し、圧着するだけです。

また、金属表面をレーザー処理により、複雑な凹凸を付け、その中に樹脂が入りこみ、アンカー効果により樹脂の強度レベルで固定されます。
ALTIMは、その複雑な凹凸の中に、隙間なく樹脂を瞬時に入り込ませられる技術となります。

CO2削減という点では、部品点数が少なくなるとそれぞれの部品を作る工程で発生するCO2の排出量が減ります。

全てを樹脂化すると軽量化は最大限になると考えられますが、まだまだ樹脂の強度と導電性を考えると、出来ないことはあります。
今後、自動車(HEV・EV含む)や飛行機(全ての乗り物)・ドローン・空飛ぶクルマ・ロボットなど、金属はなくなりませんが、それらは少しでも軽くし、省エネ化をしたいはずで、エンジンが仮に無くならなかったとしても、ここは変わりないです。

例えば、その中でのドローンについては、軽量化が必須の製品です。しかし、電気を流す部品・動力であるモーターに使う部品では、まだ金属が必要な部分はありますし、それ以外でも、強度の問題で樹脂でできない部分もありますので、金属と樹脂を組み立てして軽量化してます。

その組み立てでは、ボルトや接着剤がまだ使われているので、そういった部品を少しでも減らす、ALTIMが役立つ部分です。

ドローンの延長として、空飛ぶクルマを考えると、ボルト締結は1本でもなくしたい、強く軽くしCO2排出を低減したい、となるはずです。

お客様から頂戴するお問い合わせについても、
「樹脂化したいが、固定する方法で良い方法が中々見つからない」
「ボルト固定は重くなる・スペースを取る・本数が多いので工程が長くなる」
「接着剤では工程が多く長い・管理が難しい・場所も必要」
などが多くなっています。


軽量化とCO2削減は同じ方向性で見ることができ、今後、世の中の流れの大きなテーマとして主流で進むことが想定されます。
私たちはALTIM技術によってこの2つの両立を目指したいと考えています。

ALTIM技術で対応が可能な金属・樹脂の種類は、試験片レベルで日々テストし、実績が増えており、今後の軽量化の工法には欠かせない技術として発展することが楽しみであります。

>>金属・樹脂の直接接合における、軽量化サンプルはこちらから

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