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放電を利用した画期的なコーティング技術を開発 ~航空宇宙分野を中心に事業化を共同で推進~

-2003年6月21日-

プレスリリース

放電を利用した画期的なコーティング技術を開発
~航空宇宙分野を中心に事業化を共同で推進~

 石川島播磨重工業株式会社(IHI、社長:伊藤源嗣)と三菱電機株式会社(社長:野間口有)は、従来のコーティング技術に代わる画期的な新技術「マイクロ・スパーク・コーティング(Micro Spark Coating:以下MSC)」を共同開発しました。
 本日、本技術の実用化に向けた応用技術の開発および事業化を共同で推進する基本契約を締結しましたのでお知らせいたします。

 従来、ジェットエンジン等の航空宇宙分野における金属部品のコーティングは、溶接、溶射(*1)、メッキ等の方法で被膜形成されていましたが、加工工程で発生する熱変形や割れ、剥離が問題になっていました。
 本技術は、金属やセラミックなどのコーティング成分を含む電極を用いて放電加工することにより、耐久性、耐摩耗性に優れた高品質な機能性被膜(*2)を安定的に形成することができます。
 また、熟練技能者や前後処理を必要としないため、生産ラインの自動化、省力化に適しており、大規模な設備も不要なことから、製造工程を簡素化することができ、大幅なコスト削減が可能になります。

 両社は、それぞれ国内トップのジェットエンジンメーカー・産業メカトロニクスメーカーとして蓄積した技術を活かし、1999年から放電コーティング技術のジェットエンジンへの適用について共同研究を進め、このたび極めて広い産業分野に応用可能な基礎技術を確立しました。
 まず、IHIがジェットエンジン分野での実用化を推進し、高温高圧への耐久性や高速回転の耐摩耗性が求められるジェットエンジン部品から適用していきます。
 両社は「MSC」の開発を、これまで欧米からの技術導入が大勢を占めていた航空宇宙分野において日本の知的財産を販売していく格好の機会と捉え、世界の航空機エンジンメーカーに向けて、本技術の採用を積極的に働きかけていきます。

 本技術を実施するための加工装置の開発・製造・販売については三菱電機が担当し、本年度中に発売の予定です。

 両社は、航空宇宙分野を中心に用途開発・ユーザー開拓を行い、その後さらに自動車や発電機など航空宇宙以外の分野に向けて拡大していく計画です。
 

マイクロ・スパーク・コーティングの原理

  
 コーティングさせたい材料の粉末を固めて電極とし、母材(*3)とともに絶縁油の中に入れて電圧をかけます。これにより、電極と母材との間にパルス状の放電(毎秒約1万回)が始まり、電極の材料が母材に移動し、お互いの材料が溶融し接合されます。
 両社は、本技術に関する特許をすでに100件以上、国内外に申請しています。

マイクロ・スパーク・コーティングの主なメリット

  
 従来、金属の表面にコーティングする主な方法としては、溶接、溶射、メッキなどがありますが、「MSC」は、これらの加工方法に比べて以下のような様々なメリットがあります。

1. 母材の変形が極めて小さく、割れない。
  溶接は、溶接部の熱収縮が大きいので、変形したり、割れる恐れがあるが、「MSC」では直径が、ミクロンレベルの微細なパルス状
  の放電が、局所的に繰り返し起こることにより、溶融接合するため、母材の収縮がごく限られた範囲になり、変形が極めて小さく、割
  れることがない。
2. 被膜コーティングの剥離がない。
  溶射やメッキは母材の表面に金属が付着しているだけであり、剥離する恐れがあるが、「MSC」では、溶融接合されているため、剥
  離することがない。
3. 正確な加工が可能になり、前処理が不要となる。
  MSC」は、電極と母材の間で放電する場所にのみコーティングできるため、溶射やメッキでは加工前に必要なマスキング作業(*4
  が不要。
4. 技能に頼らない安定した品質が確保できる
  現在の溶接作業は、品質確保のために、熟練技能者が手作業によって実施しているのが実情だが、「MSC」装置を使用することに
  より機械的に加工を行うことができるので、熟練技能者に頼ることはなく、現在よりも安定した品質の確保が可能。
5. 小規模な装置のため生産ラインへの組み込みが可能となる。
  溶射やメッキは設備が大規模なため、生産ラインに組み込むことができなかったが、「MSC」は小規模な装置であり、生産ラインへの
  組み込みが可能
   
*1 溶射:材料を高温で溶かし液状にして金属に吹きつけ、付着させること。
*2 機能性被膜:金属に強度、耐熱、防錆などの機能を持たせるために被覆する膜のこと。
*3 母材:コーティング作業における被加工物である金属のこと。
*4 マスキング作業:加工対象としない部分にカバーを施すこと。
   
◎お客様からのお問い合わせ先  
石川島播磨重工業株式会社 メールアドレス: mispac_tn@ihi.co.jp
三菱電機株式会社 メールアドレス: Imd.mispac@hq.melco.co.jp



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