
➢「接合の常識を超える。接合の未来を変える。」
当社三條機械が開発した「螺合拡散接合技術」は、ねじによる機械的な締結と金属拡散接合を融合させた独自の接合技術(特許技術)です。ねじ構造による高い位置決め精度と密着性を確保した状態で拡散接合を行うことで、従来の接合技術では実現が難しかった接合を可能にします。
異種金属接合や複雑形状部品への適用にも優れ、接合部は母材と同等程度の強度を有するため、複数部品の一体化や最適な材料配置による中空構造化・軽量化設計にも対応可能です。強度や剛性を維持しながら製品重量の低減を実現し、軽量化・高機能化が求められる自動車、二輪、産業機械、ロボット、エネルギー、半導体製造装置など幅広い分野での活用が期待されています。
また、従来は加工や組立が困難だった中空部品や複雑な内部流路を有する構造体の製造にも新たな可能性を提供します。部品共通化による部品点数低減、製造工程の簡素化などによるVA提案にも貢献し、設計自由度の向上とコスト削減を同時に実現。お客様の製品価値向上をご支援いたします。
➢「接合できない」を「接合できる」に変える。
三條機械の「螺合拡散接合技術」が、ものづくりの可能性をさらに広げてまいります。軽量化・中空化による高付加価値製品の実現に向けて、ぜひ会場で次世代接合技術の実力をご体感ください。
出展製品
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①BEV HEV用ローターシャフト
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ターゲット
・電動車(BEV・HEV・PHEV)の駆動モーター開発・製造メーカー
・自動車メーカーのパワートレイン開発部門
・Tier 1 サプライヤー(駆動ユニット・e-Axleメーカー)
・高回転・高出力化に伴う「シャフトの軽量化」や「冷却性能向上」に課題を抱える設計・開発担当者様 -
利用シーン
・次世代e-Axle(イーアクスル)の主軸(モーターシャフト)
・ローターの高速回転化に伴い、慣性モーメントの低減が求められる高出力モーター
・中空部を油冷・水冷の「冷却媒体の流路」として活用する、高冷却型モーターユニット -
製品の特徴
【圧倒的な軽量化(中空構造の最適化)】
従来の削り出しやガンドリル加工では難しかった「肉厚の最適化」を、螺合(ねじ結合)と拡散接合の組み合わせにより実現。強度を維持したまま大幅な中空化を可能にし、車両の電費・燃費向上に直結します。
【一体品と同等の高強度・高信頼性】
接合界面は原子レベルで一体化する「拡散接合」を採用。螺合による機械的結合(ねじ結合)と金属組織的な接合が融合しているため、EVモーターの急加減速や高トルク、高速回転に耐える圧倒的な接合強度を誇ります。
【設計の自由度向上】
シャフト内部の形状を自由に設計できるため、単なる中空化だけでなく、内部に冷却フィンを設けるなど、高度な熱マネジメント設計が可能です。また、拡散接合は異種材の接合にも対応します。
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ターゲット
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②BEV HEV用ローターシャフト(ツバつき)
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ターゲット
・電動車(BEV・HEV・PHEV)の駆動モーター開発・製造メーカー
・自動車メーカーのパワートレイン開発部門
・Tier 1 サプライヤー(駆動ユニット・e-Axleメーカー)
・大径のフランジ(ツバ)付き長尺シャフトにおいて、材料廃棄ロス(切粉)の多さに課題をお持ちの生産技術担当者様
・大型鍛造プレスの使用で、エネルギーロスやカーボンニュートラル対応に課題をお持ちのご担当者様
・従来の溶接や圧入では、接合強度や歪み、熱影響の観点から一体化を諦めていた部品メーカー -
利用シーン
・次世代e-Axle(イーアクスル)の主軸(モーターシャフト)
・中大型のツバ付き長尺ドライブシャフト
・その他、軸部に対して外径差の大きいフランジを持つ、高精度・高強度が要求される回転体部品 -
製品の特徴
【材料歩留まりの劇的な向上(コスト削減)】
長尺の「シャフト部」と大径の「ツバ部」を別々の最適な素材サイズから加工し、後から接合。塊から削り出す場合に比べて材料ロス(歩留まり)を大幅に改善し、特に長尺物において圧倒的なコストメリットを発揮します。
【一体品と同等の高強度・高信頼性】
接合界面は原子レベルで一体化する「拡散接合」を採用。螺合による機械的結合(ねじ結合)と金属組織的な接合が融合しているため、EVモーターの急加減速や高トルク、高速回転に耐える圧倒的な接合強度を誇ります。
【熱歪みの最小化と高精度維持】
融点以下の温度で接合する拡散接合のため、一般的な溶接に比べて熱による歪みや組織のばらつきがほとんどありません。接合後の後加工を最小限に抑え、同軸度などの厳しい幾何公差をクリアします。
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ターゲット
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③BEV HEV用ローターシャフト(両端部品共通化)
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ターゲット
・電動車(BEV・HEV・PHEV)の駆動モーター開発・製造メーカー
・自動車メーカーのパワートレイン開発部門
・Tier 1 サプライヤー(駆動ユニット・e-Axleメーカー)
・BEV / HEVのバリエーション展開(多機種化)に伴う、シャフトの新設計・評価コストに頭を悩ませている開発担当者様
・量産工程内のVA-VE提案に行き詰まり感を感じられている担当者様 -
利用シーン
・次世代e-Axle(イーアクスル)の主軸(モーターシャフト)
・出力や車格(ホイールベース)に応じて長さを変えるプラットフォーム展開への適用
・ローターの高速回転化に伴い、慣性モーメントの低減が求められる高出力モーター
・中空部を油冷・水冷の「冷却媒体の流路」として活用する、高冷却型モーターユニット -
製品の特徴
【圧倒的な軽量化(中空構造の最適化)】
従来の削り出しやガンドリル加工では難しかった「肉厚の最適化」を、螺合(ねじ結合)と拡散接合の組み合わせにより実現。強度を維持したまま大幅な中空化を可能にし、車両の電費・燃費向上に直結します。
【一体品と同等の高強度・高信頼性】
接合界面は原子レベルで一体化する「拡散接合」を採用。螺合による機械的結合(ねじ結合)と金属組織的な接合が融合しているため、EVモーターの急加減速や高トルク、高速回転に耐える圧倒的な接合強度を誇ります。
【開発・製造コストの大幅削減(モジュール化の実現)】
高精度・高負荷な加工が必要な両端の「軸端部」を共通の標準パーツとして製造。中央の「筒(シャフト)部」の長さを変えるだけで、あらゆる機種のサイズに適合できます。
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ターゲット
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④各種シャフト対応
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ターゲット
・自動車メーカーのパワートレイン・シャシー開発部門
・ロボットアームや多関節産業機械において、リンク長(長さバリエーション)の変更に伴う設計・製造コストを削減したい開発担当者様
・高トルク・低回転域での頻繁な正逆反転(交番荷重)に耐える、ガタつきのない頑丈なクレビス軸をお探しの設計者様
・従来の「クレビス一体削り出し」による膨大な材料ロスや、「溶接」による熱歪み・強度低下に悩まされている生産技術担当者様
・量産工程内のVA-VE提案に行き詰まり感を感じられている担当者様 -
利用シーン
・自動車の動力伝達軸・ステアリング軸
・産業用ロボット、工作機械の駆動軸・伝動軸
・建設機械・農業機械の動力伝達用ロングシャフト
・その他、多品種展開が必要な回転体部品全般 -
製品の特徴
【正逆転にもガタつかない「一体化構造」と同等の結合剛性】
「螺合×拡散接合」技術により、ねじによる強固な機械的締結と、拡散接合による原子レベルの融合を達成。高トルク・低回転域で発生しやすい、繰り返し反転荷重(交番荷重)を受けても、ねじ部の緩みやガタつきが一切発生しない圧倒的な剛性を誇ります。
【複雑形状の共通化による、アーム長展開のコスト最適化】
加工難度の高い「クレビス(フォーク)部」を左右共通の標準パーツとして量産化。中央のシャフト長を変えるだけで、異なるリーチ(アーム長)のロボットや機械へ展開可能です。多品種展開における金型投資や加工治具のコストを最小化します。
【溶接より少ない歪み、最低限の後加工による「高精度」の維持】
融点以下での固体線接合(拡散接合)のため、アーク溶接等のような熱歪みや組織の劣化がほとんどありません。接合後のピン穴同軸度や直角度への影響が少なく、ロボットアームに求められる精密な軌跡精度・位置決め精度に貢献します。
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ターゲット
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⑤各種シャフト対応
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ターゲット
・船舶・海洋機器製造業(電動推進船、水中スクーター、ポッド推進器などの駆動軸・プロペラ開発)
・ドローン製造業(推進軸の軽量化設計)
・流体機械・環境設備製造業(小型ファン、各種ポンプ・攪拌機のインペラーおよび主軸製造) -
利用シーン
・電動船舶(インボードモーター)・水中スクーターの推進シャフト
・ドローンのローター軸
・撹拌機(ミキサー)のファン
・シャフト流体ポンプ、羽根車と主軸の接合 -
製品の特徴
【プロペラ単体・シャフト単体での最適加工(コスト削減)】
プロペラ部は鋳造・鍛造・5軸加工などで高効率に作り込み、シャフトは汎用の丸棒から作製。一体削り出しと比較して、材料費・加工時間ともに大幅なコストダウンを達成します。
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ターゲット
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⑥高強度連結ボルト
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ターゲット
・次世代EV(電気自動車)の車体設計・バッテリーパック開発エンジニア様
・産業機械、重工業、電力インフラ、輸送機器の設計・開発エンジニア様
・異径シャフトやフランジ付き部品の「削り出しロス(材料歩留まりの悪さ)」にお悩みの方 -
利用シーン
・EVバッテリーパックと車体(シャーシ)を強固かつ安全に固定・接続するコネクティングボルトとして
・工作機械、建機、農機などの高負荷・高振動がかかる駆動部の締結軸(ボルト・シャフト)に
・従来の「丸棒からの総削り出し」や「高コストな異形材料」からの置き換えに -
製品の特徴
【画期的な材料歩留まりの向上(コスト削減) 】
径の異なるフランジ部とシャフト部を個別の最適サイズでバラバラに作製し、接合。従来の削り出し加工に比べ、廃棄するキリコ(廃材)を激減させ、材料費の大幅な圧縮を実現します。
【 「螺合×拡散接合」による圧倒的な接合強度】
ネジ構造(螺合)による機械的な結合力に加え、熱と圧力をかける「拡散接合」により原子レベルで一体化。振動や高負荷がかかるEV車体下部でも安心の、強固な一体型シャフトです。
【エコ&サステナブルな製造プロセス】
材料ロスを最小限に抑えることで、製造工程におけるCO2排出量の削減にも貢献。EVの環境性能を、部品製造の段階からバックアップします。
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ターゲット
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⑦分岐管/多岐管
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ターゲット
・水素・高圧ガスインフラ業界(水素ステーション、高圧ガス配管の多岐管開発・設計部門)
・自動車・次世代モビリティ製造業(BEV/HEVのバッテリー・インバータ用冷却マニホールド開発)
・半導体・液晶製造装置業界(高純度ガス・化学薬品の制御用マニホールド、超精密流路の設計部門)
・熱交換器・プラント設備製造業(微細流路(マイクロチャネル)や多管式熱交換器のヘッダー管製造 -
利用シーン
・水素ステーションや燃料電池(FCV)用の超高圧分岐配管
・BEV用チリングプレート(冷却板)への冷媒供給マニホールド
・半導体製造装置内のガス・薬液分配ブロック
・各種プラント、油圧・空圧機器の精密マニホールドブロック -
製品の特徴
【流体抵抗を極限まで抑える「バリフリー」構造】
「螺合×拡散接合」は融点以下で接合する固体線接合のため、アーク溶接やロウ付けのように「溶接ダレ」や「余盛(ビード)」が流路内部に突出することがありません。流路内の圧力損失(圧損)を最小限に抑え、理想的な流体コントロールを可能にします。
【ブロック削り出しからの脱却による「材料費・加工費の劇的削減」】
太い主管(またはブロックベース)に、枝管をねじ込み+拡散接合で一体化。従来の「巨大な金属ブロックから流路をくり抜く」工法に比べ、材料歩留まりを極限まで高め、特に高価なSUS316Lやチタンなどの高級鋼において圧倒的なコストダウンを達成します。
【高圧ガスにも耐える「漏れゼロ(完全気密)」の信頼性】
ねじによる機械的締結に、原子レベルでの界面融合(拡散接合)を掛け合わせることで、シール材(Oリング)や溶接を一切使わずに完全な気密性を確保。水素などの分子が小さいガスや、高圧・激しい熱サイクル環境下でも長期にわたり漏れを防ぎます。
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ターゲット
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⑧偏心シャフト
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ターゲット
・自動車・車載機器製造業(カーエアコン用コンプレッサー、各種ポンプの偏心駆動軸開発)
・産業用・精密コンプレッサー/真空ポンプ製造業(スクロール式・ロータリー式圧縮機のシャフト設計・生産技術部門)
・精密駆動機構・減速機製造業(ロボット用サイクロイド減速機、偏心カムギヤの設計部門)
・自動化・省力化機械製造業(パーツフィーダー、各種リンク機構の偏心カム軸調達・購買部門) -
利用シーン
・カーエアコンおよび業務用空調用コンプレッサーのメイン駆動軸
・スクロール真空ポンプやロータリーコンプレッサーの偏心クランクシャフト
・ロボット関節等に使われる高精度減速機(偏心揺動型・サイクロイド型)の入力軸包装機械や搬送装置などの精密カム機構・振動発生用偏心ローター -
製品の特徴
【偏心加工コストの劇的ダウン(段取り替え・専用治具の排除)】
「円盤部」と「2本のシャフト部」をすべて別々の単純形状として高効率に加工。それらを「螺合(ねじ)」によって正確な偏心位置で機械的に締結し、拡散接合で完全一体化します。芯出しの難しい一体削り出し加工に比べ、加工時間を大幅に短縮します。
【画期的な材料歩留まりの向上(コスト削減) 】
両面の軸がずれている部品を塊から削り出す場合、削り落とされる「外側の肉(切粉)」が膨大になります。本技術による分割製造であれば、材料ロスを極限まで抑えられ、特に高強度の特殊鋼や調質材を使用する際の材料費を徹底的に削減できます。
【高回転・高負荷に耐える「位相精度」と「接合剛性」】
ねじによる正確な位相(角度・位置)固定のまま原子レベルで融合するため、コンプレッサー等の高速回転・高圧環境下に耐える剛性を確保します。また、溶接のような熱歪みがないため、接合後の修正加工も最小限で済みます。
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ターゲット
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ダイカットロールシステム、金属積層ロール
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ターゲット
・フィルム、テープ打ち抜き製品の大量生産
・アルミ、銅箔打ち抜き製品の大量生産 -
利用シーン
・各種フィルム素材製品の高速打ち抜き加工
・IT関連部品の打ち抜き高速加工
・各種金属箔製品の打ち抜き高速加工 -
製品の特徴
【ダイカットロールシステム】
金属製のロール状の刃物で、フィルム等を高速かつ連続で打ち抜き加工ができ、生産性の向上を実現できます。
また、樹脂製のロールも製作可能です。
【金属積層ダイカットロール】
金属積層加工技術により、刃の再生が可能となり、コスト・環境負荷の低減を実現します。
従来品より高い硬度を実現し、長寿命化を達成します。
【フレキシブルダイ】
薄い金属板にエッチングと機械加工を施して刃型を形成した打ち抜き刃物で、マグネット式のシリンダーに貼り付けて使用します。
★生産体制
多種多様な素材のテストカットを承ります。
社内他部門との協力体制により、打ち抜き加工前後の設備工程についてもご提案が可能です。
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ターゲット
