高圧・高速・高精度を実現する大型サーボモータプレス式通電熱加工焼結装置の試作開発

ハイブリッド車などの高性能モーターには高性能磁石材料と高性能熱電材料が必要で、その材料にはレアアースが多く使われる。レアアースの埋蔵地域は中国に偏在しており、代替材料の開発が課題となっている。当社は通電熱加工焼結装置を開発・納入しており、納入先のユーザーからより大型の装置の要望が出た。

40トンのサーボ加圧機構を開発した。加圧力40トンを実現するにはサーボモーターが巨大になるため、複雑な加圧機構を設計した。構造体の3D化とシミュレーションは幌第一技研の協力を得た。試作したプレス構造体に高速応答アンプ等を電装し、試運転を行いながらマッチング開発を行った。高速応答アンプ等の試作とプログラミングは計測エンジニアリングの協力を得た。超高圧（200MPa）・高温（800℃）に耐える特殊金属金型を試作した。試作装置で熱電材料・磁石材料の成形検証実験を行い、九州大学、広島工業大学、千葉大学から指導を受けた。

高圧・高速・高精度を併せ持つ大型サーボモータプレス式通電熱加工焼結装置を試作し、目標性能を実現した。加圧力・速度・位置精度の目標値をいずれも達成した。開発装置で高性能磁石材料・熱電材料の生産を確認し、超高圧・高温に耐える金型も試作できた。試作品の提供やデモンストレーションでユーザーから強い関心を得て、その後の引き合いが5件につながっている。

高圧・高速・高精度での焼結が可能になったことで、レアアース生産などのニッチ分野での市場拡大を目指し、5年後の販売を年間100台とする目標を立てている。粉末冶金産業の競争力強化やレアアースの資源制約の克服、元素戦略プロジェクトへの貢献も見込んでいる。