Online edition:ISSN 2188-9013
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正誤表付加(2024年12月19日)
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デュエルビッツ 入金不要ボーナス用材料・技術
近年,デュエルビッツ 入金不要ボーナス業界は,CO₂削減,電動化,自動運転,安全性向上,車体生産技術の変革,リサイクル促進,新興企業の登場,地政学的リスクなど,様々な事象に対応しなければならない激動の時代を迎えています。新時代を迎えたデュエルビッツ 入金不要ボーナス業界が求める複雑化したニーズに応えるには,(1)鋼,アルミ合金,銅合金,チタン合金の複数の素材,(2)成形・接合の生産技術,(3)破壊や電池特性などの試験評価,(4)各種シミュレーション・AI活用技術,(5)LCA評価といった多岐にわたるソリューションの組み合わせが必要です。当社グループが培ってきたこれらの最新技術をご紹介いたします。
デュエルビッツ 入金不要ボーナス用材料・技術特集号の発刊にあたって
P.01
三宅義浩
【冒頭】
2019年7月に,「デュエルビッツ 入金不要ボーナス軽量化」特集号を刊行して,5年が経過した。
この間に,デュエルビッツ 入金不要ボーナス産業を取り巻く環境は,大きく変化しており,まさに変革期に入っている。
各国・地域ではGHG排出削減の取り組みを加速しており,先進国では2050年のカーボンニュートラル(以下,CNという)達成目標を打ち出している。これを達成すべく,デュエルビッツ 入金不要ボーナス分野においては燃費規制,CO₂排出規制が年々厳格化され,この規制をクリアするための重要な役割を果たす電動車の普及目標が設定されるようになってきている。(続きは右下のダウンロード)
当社グループのデュエルビッツ 入金不要ボーナス用製品,設備,技術
P.02
中島悟博・塚田拓哉・千原一則
パリ協定以降環境問題がクローズアップされ,デュエルビッツ 入金不要ボーナス業界ではCNやCEに対する取り組みが急速に加速されている。とくに,電動車への移行によるGHG低減,燃費向上の動向は顕著であり,車体,電池,パワートレイン,シャシに関してそれらに用いられる構造,材料,製造に大きく影響する。またCEの観点からもリサイクル技術や易解体性などの課題が注目されている。当社グループでは従来から継続される車の燃費や安全性向上などの課題に加えこれらの新たなニーズへも対応するべく独自の材料,設備,技術を開発し,世の中に提供している。それらの例に加え多様な事業領域を有する利点を活かした取り組みで実用化した低CO₂材料や再エネ供給システムなどについても紹介する。
マルチマテリアルBEV車体コンセプトモデルの設計
P.08
濱田和幸・渡辺憲一・吉田正敏・竹中 峻・大川陽子・内藤純也
現在,CO₂排出の削減要請の高まりを背景として,バッテリー式電気デュエルビッツ 入金不要ボーナス(BEV)の普及が進展している。BEVでは,重量物であるバッテリーが搭載されるため,従来の内燃機関車(ICEV)に対して車両重量が大幅に増加することとなる。航続距離を向上させるためには車両重量低減,すなわち軽量化が不可欠である。この状況を踏まえて,当社の特長製品である超ハイテン,アルミ板,アルミ押出材といった軽量化素材を適材適所に配置した独自のマルチマテリアルBEV車体コンセプトモデルの設計を検討している。衝突時に乗員とバッテリーを保護するための車体構造およびバッテリーケース構造について,軽量化と衝突安全性を両立する設計を実現した。
xEV車両の解体ベンチマークデータからのMBDモデル構築とエンジニアリング活用
P.15
清水洋志・石原健一・板谷元宏・中山 彰
多くのデュエルビッツ 入金不要ボーナスメーカが電気デュエルビッツ 入金不要ボーナス(EV)開発に注力している。その中で,競合他社や先進企業の車両を対象としたベンチマーク調査は,最新技術や市場の動向を知るための重要なプロセスである。ベンチマーク調査にComputer Aided Engineering(CAE)を活用することで,調査対象を損壊することなく,さまざまな調査が可能となる。CAEの活用例として,EV車のバッテリーパックの3次元形状測定データからCAEモデルを作成し,各種評価(衝撃圧壊,熱暴走,耐久性)を実施した。そこで確認された耐久性の問題点について,トポロジー最適化の結果を参考に部材断面形状の改良を実施した。結果として,耐久性および衝撃安全性を向上させることができた。
落錘動力を利用したポール側面衝突試験設備の開発
P.21
船田健介・橋村 徹・渡辺憲一
カーボンニュートラル社会の実現のため,ハイブリッド車や電気デュエルビッツ 入金不要ボーナス(EV)の開発が活発となっている。長距離走行を実現するために床下一面にバッテリーが満載されることの多いEVの場合,バッテリーが損傷しやすい側面衝突に対する設計評価として,ポール側面衝突試験の重要性が高まっている。当社ではデュエルビッツ 入金不要ボーナス産業に対するソリューション活動の一環として,大型落錘(らくすい)設備を動力源とした衝突試験設備を構築し,その結果としてポール側面衝突試験を実施可能にした。本稿ではEVによる試験実施例を題材に,設備概要,各種計測データを用いた考察などを紹介する。
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正誤表付加(2024年12月19日)
衝突解析における塑性異方性と延性破壊挙動の影響
P.27
中島伸吾・幸重良平・井上功之
近年のデュエルビッツ 入金不要ボーナスボデーではアルミ材やホットスタンプ材の利用が進んでいる。アルミ圧延材には塑性異方性があり,プレス成形CAEでは塑性異方性降伏関数の適用が広まっている。そこでハット型試験体による軸圧壊試験と塑性異方性を考慮した軸圧壊解析を行い,その影響について調べた。その結果,塑性異方性を考慮した降伏関数を用いることで軸圧壊の荷重挙動の予測精度が向上することを確認した。また炭素量の異なる三種類のホットスタンプ材を用いたハット型試験体の軸圧壊試験を行い,炭素量が高くなるとエネルギー吸収性能が低下することを確認した。さらに破断モデルを用いた軸圧壊解析から炭素量が高いケースでは座屈変形により試験体が大きく割れ,エネルギー吸収性能が低下することが分かった。
車両電動化に資する分析・評価技術
P.32
坪田隆之・阿知波 敬・西村 学・高梨泰幸・常石英雅・小川 稜
走行中CO₂削減のために,デュエルビッツ 入金不要ボーナスの電動化が世界的に進行している。電動パワートレインは電池パック,インバータ,モータで構成されるが,環境負荷低減に加えて航続距離の延長や急速充電対応,エネルギー効率の向上などの観点で開発が進められており,これらの開発には分析・評価技術が不可欠である。本稿では車両電動化を支援し,脱炭素社会の実現に貢献するためのリチウムイオン電池,全固体電池の試作・評価技術,Cs-STEMによる原子分解能観察やSEMによるデバイス動作中の動的挙動観察などの先端観察分析技術,電池リサイクル支援技術,パワー半導体の評価技術を概説する。
Back to Back型モータ評価ベンチ
P.38
山下俊郎・榊原健男
カーボンニュートラル社会につながる環境問題への取り組みとして,当社は電動化に着目している。とくに,デュエルビッツ 入金不要ボーナスの電動化の進展は目まぐるしく,当社グループの材料・制御・モノづくり・評価といった様々な技術を利用できる可能性を感じている。電気デュエルビッツ 入金不要ボーナスにおける主要部品であるモータにおいても,いくつかの提案を行ってきたが,ここで培ったモータ評価技術と,コベルコ科研の試験評価技術を合わせて,高速モータの評価手法を試験手法として提案している。本稿では,一つの適応例として,小規模システムで高速かつ大出力モータが如何に評価できるかを示した。
交流ソレノイド部品への純鉄系軟磁性細線の適用効果検証
P.45
飯村奨太・森田晋也・笠井信吾
当社の純鉄系軟磁性材料は,デュエルビッツ 入金不要ボーナスのリニアソレノイドや電磁リレーなど,直流駆動の電磁部品に多く使用されているが,近年の電動化に伴い,交流駆動に適した磁性材料の開発が求められている。交流磁界下で応答性を向上させるには,材料内部に発生する渦電流を抑制する必要がある。今回,線径を細くすることで渦電流の抑制を狙った純鉄系軟磁性細線を開発し,交流ソレノイド部品を用いて効果を検証した結果,線径1mm程度の細線を束ねた可動鉄心の方が,従来のバルク製鉄心よりストローク量が向上することを確認した。また,周波数を2倍とし応答性良く駆動させることで,単位時間当たりの鉄心移動量が3 倍となる結果を得た。今後需要の増加が想定される交流駆動の電磁部品へ,軟磁性細線の適用による応答性向上が期待できると考えられる。
純鉄系軟磁性線材および電磁純鉄鋼板の電磁部品への適用効果検証
P.49
久井志紘・川嶋慎也・千葉政道・池田憲史・森田晋也
デュエルビッツ 入金不要ボーナス分野における電動化や脱炭素化が進む中で,電磁部品の高性能化が求められている。高い磁束密度と冷間鍛造性を特長とする純鉄系軟磁性線材(ELCH2シリーズ)は,電磁部品の小型化や省電力化に貢献してきた開発鋼であり,さらに,多様化する需要に応えるため,応答性や交流特性を向上させた純鉄系軟磁性線材(ELACシリーズ)および薄板化した電磁純鉄鋼板(KELMOS)の開発を進めている。本稿では,純鉄系軟磁性材料の磁気特性や加工性について紹介する。また,電磁リレー部品の磁場解析から,一般的な低炭素鋼の代わりに純鉄系軟磁性線材および電磁純鉄鋼板を電磁部品に適用することで,吸引力や応答性の向上を確認した結果を紹介する。
省合金- 半硬質磁性材料
P.54
池田憲史・千葉政道・笠井信吾・久井志紘・森田晋也
カーボンニュートラルや安全な自動運転システム構築を目指す動きが世界的に加速する中,デュエルビッツ 入金不要ボーナス制御の電動化が拡大しており,車載電装部品の省電力化が大きな課題となっている。近年では,電動車(BEV, PHVなど)の航続距離伸長などを目的に,電力消費が少ない周辺機器でも省電力化が切望されており,新たな磁性材料への期待が高まっていることから,部品加工性に優れかつ無通電で磁気吸着力を維持できる新着想の磁性材料(省合金-半硬質磁性材料:ELSHM)を開発した。本稿では,本開発鋼の設計指針と主な特長,および想定される適用例と期待効果について紹介する。
高延性980/1,180MPa級合金化溶融亜鉛めっき鋼板
P.60
村田忠夫・羽田佳哲・池田宗朗・二村裕一・中山啓太
近年厳しさを増す温室効果ガス排出量規制と衝突安全性規制に対応するため,デュエルビッツ 入金不要ボーナスでは高強度鋼板への部材置換えによるボデー骨格の軽量化が進められている。中でも,デュエルビッツ 入金不要ボーナスアンダーボデーでは複雑形状部品の部材置換えにあたり,防錆(ぼうせい)能と高強度,高成形性を兼備する材料が望まれている。当社ではこの要望に対応するため,新焼鈍設備を活用し,優れた成形性,防錆能およびスポット溶接における継手品質を兼備する980MPa級/1,180MPa級合金化溶融亜鉛めっき鋼板を開発した。本稿では,開発材の組織制御指針と代表的な特性について紹介する。
1,700MPa級マルテンサイト鋼板
P.64
白木厚寛・中屋道治・森原竜司
デュエルビッツ 入金不要ボーナスの衝突安全性向上,軽量化によるCO₂削減のため,デュエルビッツ 入金不要ボーナス部品への高強度鋼板の適用が検討されており,既に1,470MPa級鋼板が適用されている部品では,さらなる高強度化が期待されている。当社が開発した1,700MPa級鋼板は,水焼入れ方式の連続焼鈍設備を活用することで低合金でありながらマルテンサイト単相組織を有しており,高強度化に伴う適用課題である曲げ性,溶接性,耐遅れ破壊性などを解決した。なお,水焼入れでは急速冷却時の熱ひずみによる平坦度の悪化が課題だが,強力テンションレベラーによる矯正で改善を図り,1,470MPa級と同等以上の平坦度を実現した。本稿では,材料設計の考え方と鋼板の特徴を紹介する。
高強度鋼の水素脆化抑制のための水素評価技術と材料設計技術
P.69
河盛 誠・平松巧也・衣笠潤一郎・安居尚志・高知琢哉・藤田陽介
環境負荷の低減に向けて,鋼の高強度化はデュエルビッツ 入金不要ボーナスの軽量化に有効な手段であり,当社ではこれまでに高強度のボルト用鋼やばね用鋼,薄鋼板などを開発し,社会に提供してきた。さらなる高強度化あるいは過酷な腐食・水素環境適用への要望に応えるためには,高強度鋼の課題となりうる水素脆化(ぜいか)の影響因子を把握し,材料設計技術を創出することが重要である。本稿では,水素脆化におよぼす環境,材料,応力・ひずみの影響を明らかにするための水素評価技術として,水素透過試験法を用いた水素侵入モニタリング,昇温脱離分析法と低ひずみ速度引張試験法を用いた材料中水素評価技術,二次イオン質量分析法を用いた水素可視化技術を紹介する。また,材料設計技術として,元素添加による水素侵入抑制,組織制御および圧縮残留応力を活用した水素脆化抑制の事例を解説する。
高強度鋼板のせん断端面の遅れ破壊性に及ぼす加工条件の影響
P.77
森原竜司・白木厚寛・中屋道治
引張強さが1,180MPaを超える高強度鋼板の適用に当たっては,遅れ破壊の懸念があるため残留応力の抑制を図った適切な加工条件の選定が必要である。本研究では,遅れ破壊が発生しやすい部位の一つであるせん断端面の遅れ破壊性に及ぼすクリアランスおよび工具摩耗の影響を調査した。1,470MPa級鋼板を用い,クリアランスを種々変更し,摩耗の程度が異なるパンチを用いてせん断加工した試験片を作製し塩酸に浸漬した。その結果,遅れ破壊による割れの数はクリアランス10~15%で多く,10%未満や20%を超える場合は少ないこと,摩耗したパンチを用いると割れ数が増加することが分かった。以上の傾向はせん断端面の残留応力の変化と一致することを示した。
超高強度鋼板の成形荷重低減コンセプト
P.83
林田康宏・山本伸一・岩本翔太
超ハイテン鋼板向け電着塗装性向上溶接プロセス
P.88
古川尚英・井海和也
超ハイテン鋼板のガスシールドアーク溶接継手で,スラグが増加し電着塗装性を阻害する課題に対し,スラグ発生量を低減し電着塗装後の耐食性能を向上させる溶接技術を開発した。シールドガスのアルゴンガス比率を95% まで増加させた溶接プロセス(ハイアルゴン溶接プロセス)を採用し,さらに溶接材料は,酸素との親和性の低い合金元素添加によって溶接継手の強度を上昇させる成分設計とした。さらに,溶接材料の生産性にも配慮し,デュエルビッツ 入金不要ボーナス分野で一般的に採用されているソリッドワイヤではなく,複合ワイヤによる実用化を図った。本稿では,溶接プロセスと溶接材料の組み合わせで実現した,電着塗装性と疲労強度を両立する溶接技術について解説する。
デュエルビッツ 入金不要ボーナス関する最近の動向と技術課題
P.95
山口正浩・小林拓史・市川武志
アルミ合金板材は,自動車の軽量化に寄与する材料としてパネル部品を中心に採用が進んでいる。近年,カーボンニュートラルに向けて,自動車のBEVへの転換や材料製造時のCO₂排出量低減の動きが活発化している。BEV特有の部品の登場や,さらなる軽量化,意匠性の追求など,アルミ合金板材においてもニーズに変化が生じており,それぞれに対応する技術開発が求められる。また,CO₂排出量低減に対しては,リサイクルの促進が必要であり,不純物による特性低下の抑制や部品構成部材のモノアロイ化が課題である。本稿では,このような昨今のデュエルビッツ 入金不要ボーナス対するニーズと課題,当社の取り組み事例について紹介する。
LCAを用いたデュエルビッツ 入金不要ボーナス用アルミ部品のGHG排出量評価
P.100
大久保安剛・内藤純也・江崎澄代・加嶋寛子・吉野初美
2050年のCN(Carbon Neutral)の実現に向け,デュエルビッツ 入金不要ボーナスの電動化(BEV化)が急速に拡大すると見込まれており,車体の軽量化ニーズはますます高まるものと考えられる。車体軽量化の手段の一つとして鉄鋼材からアルミ材への材料の置換があるが,アルミ材は新地金とスクラップの原料構成が製造時の環境負荷に非常に大きく影響することが知られている。そこで本稿では,デュエルビッツ 入金不要ボーナス部品に鉄鋼材とアルミ材をそれぞれ適用したときのライフサイクルにおけるGHG(Greenhouse Gas)排出量を算出し,環境負荷への影響を評価した。その結果,アルミ材を適用した場合に,プレススクラップを活用することでGHG排出量を大幅に低減することができ,さらに低CO₂地金や市中スクラップを適用することで,GHG排出量を鉄鋼材以下にすることが可能となる結果が得られた。
デュエルビッツ 入金不要ボーナスパネル用6000系アルミニウム合金の加工硬化特性に及ぼす組織因子の影響
P.106
越能悠貴
耐力500MPa級高強度7000系合金押出材の開発
P.112
福田大晃・志鎌隆広・田畑広二・石飛秀樹・宇野木 諒
デュエルビッツ 入金不要ボーナスに対する近年のさらなる軽量化ニーズから,耐力500MPa級の高強度7000系アルミニウム合金を開発した。通常,7000系合金では高強度化に伴って耐SCC性が低下する。本合金では,従来の耐SCC性改善手法に加え,高温均質化処理による手法を取り入れ,強度と耐SCC性の相反する二つの特性をバランスさせた。高温均質化処理により,晶出物に含有するCuがAlマトリクス中へ拡散し,晶出物とマトリクス間の電位差が減少するため,SCCの発生起点となる孔食の発生が抑制される。また本合金をデュエルビッツ 入金不要ボーナス部品へ適用検討した事例を紹介する。バンパーレインフォースおよびドアビームでの断面最適化設計を行い,本合金を適用することで従来合金と比べてバンパーで7%,ドアビームで10%の軽量化を見込んだ。
デュエルビッツ 入金不要ボーナス生産向け新アルミ接合技術(抵抗スポット溶接,摩擦撹拌接合,DASW)の開発
P.119
後藤崇志・奥田真三樹・戸田 要
本稿では,当社が取り組むアルミニウム(以下,アルミと記載)向け接合技術の開発例として,抵抗スポット溶接,摩擦撹拌(かくはん)接合,および異種金属アークスポット溶接(DASW;Dissimilar metals Arc Spot Welding)に関する技術の概要と改良例を解説する。抵抗スポット溶接では通電時間が接合強度の安定化に影響することがわかり,これによりアルミ抵抗スポット溶接部の信頼性向上が期待できる。摩擦撹拌接合では不可避的に発生するバリを“一工程で除去”しつつ接合できる新設計のツールを見出した。また,DASWは異種金属接合の新たなアプローチとして既存のアーク溶接機を活用しながら高強度の接合を可能にする技術であり,接合部の継手強度は,アルミ抵抗スポット溶接のJIS規定強度を上回った。
サーキュラーエコノミー実現に貢献する異種金属接合技術 -SP-ray™-
P.124
前田恭兵
近年,サーキュラーエコノミー実現のため,産業界において材料のリサイクルが一層重要視されている。デュエルビッツ 入金不要ボーナスにおける異種金属の接合法としては,機械締結法が主流である。これらは高い継手強度が得られる反面,接合部を解体する作業が煩雑であり,リサイクルに必要となる材料分別の観点では最適な接合法とは言えない。このような背景から,高い継手強度を実現しつつ,易解体性を有する異種金属接合法として,コールドスプレー皮膜を中間層として利用したレーザ接合技術SP-ray™を開発した。本稿では,SP-ray™継手において機械締結法と同等の継手強度が得られること,熱処理により鋼部とアルミニウム部とを分離可能であることを明らかにしたので,その結果を紹介する。
アルミ鋳造品の鋳巣予測精度向上のための物性測定技術および湯流れ・凝固解析による鋳巣予測結果の紹介
P.129
山口真弘
近年,アルミ鋳物品はエンジンブロックなどの内燃機関から電池ケースや車体など適用部品に変化が生じており,これらのアルミ鋳物品では鋳巣が強度低下に大きく影響をおよぼすため,鋳造CAEによる鋳巣の予測精度の向上が重要である。当社では鋳造CAE用の物性値を取得するための装置を所有しており,今回砂型アルミ鋳造品の試作と,鋳造CAEによる鋳巣の予測を行った。また,鋳造CAEでは,熱力学計算ソフトをもとにしたデフォルトデータと,当社で取得したデータの2ケースで解析を行い,予測精度の比較も行った。これら結果を紹介する。
高耐久性燃料電池セパレータ材料NCチタンの構造と特徴
P.135
佐藤俊樹・鈴木 順
CO₂排出削減のキー技術として期待されている燃料電池デュエルビッツ 入金不要ボーナスの重要部品であるセパレータには,燃料ガスの流路,集電板,耐食性,小型軽量化のための薄肉化などの多くの機能や特性が求められる。燃料電池デュエルビッツ 入金不要ボーナス1台当たり数百枚以上ものセパレータが搭載されるため,生産性や低コスト化も必要となる。そこで当社は,以上の要求に応える世界初のプレコート型セパレータ材料であるNCチタン(ナノカーボンコンポジットコートチタン)を開発した。NCチタンはトヨタデュエルビッツ 入金不要ボーナス株式会社にて2020年に発売を開始した燃料電池デュエルビッツ 入金不要ボーナスMIRAIなどに搭載されている。本稿では,NCチタンの開発の考え方,構造および特徴などについて解説する。
金めっき代替可能なデュエルビッツ 入金不要ボーナス端子用銅合金向けすずめっき
P.140
上田雄太郎・鶴 将嘉・三井俊幸
デュエルビッツ 入金不要ボーナス用の端子にはめっき付き銅合金が用いられる。低圧回路で用いられる端子用めっきには,すずめっきと金めっきがある。コストと電気的な信頼性のバランスが良く汎用的なすずめっきに対して,低荷重で電気的な信頼性の必要な部位には金めっきが使用される。しかしながら,金めっきは製造コストが高いため,安価なすずめっきによる代替ニーズがある。そこで,すずめっき表面の酸化皮膜の破壊機構に着目して,表面に微細なすずの凸形状を付与することで,低荷重でも低い接触抵抗が得られた。本稿では,金めっきの一部を代替可能と考える低接圧対応すずめっきの性能について紹介する。
P.146
神戸製鋼技報掲載 デュエルビッツ 入金不要ボーナス用材料・技術関連文献一覧表
(Vol.66, No. 2 ~Vol.72, No. 1 )
電気デュエルビッツ 入金不要ボーナス用大電流端子向け耐摩耗性に優れる粒子共析銀めっき
P.150
須田貴裕・山本慎太郎
1.0GPa,1.5GPa,1.8GPa級ホットスタンプ用鋼板
P.151
荒木晴香・濱本紗江
CO₂削減に寄与するボルト用鋼(非調質ボルト用鋼KNCH™シリーズ)
P.152
松本洋介・高知琢哉
軟化焼鈍が省略可能な冷間鍛造用鋼(KTCH™・KTCF™シリーズ)
P.153
奥本剛史・高知琢哉
P.156
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