2012年,加工技術領域的開發(fā)趨勢變得更加明確。那就是“輕量化”。在2011年日本大地震后,與能源緊缺相關的話題持續(xù)升溫,消費者的節(jié)能意識不斷提高。在銷售一線,出現(xiàn)了“不節(jié)能,產(chǎn)品就賣不動”的情況。在這一背景下,能夠實現(xiàn)輕量化的加工技術獲得了比往更高的關注。
其中,推動相關開發(fā)的是汽車業(yè)。由于輕量化對提高燃效的貢獻度較高,因此越來越多的汽車廠商對部件廠商提出了數(shù)值化、比如10%等的輕量化必達目標。
在這種情況下,出現(xiàn)了大幅輕量化的實例。比如,日本KOIWAI公司(總部:神奈川縣秦野市)以積層模具鑄造技術“KOIWAI法”為武器,不斷獲得了訂單。該公司制造出了比鋼制現(xiàn)行產(chǎn)品減輕45%的汽車鋁合金副車架,以及減輕40%的摩托車油箱架,獲得了汽車廠商等的極大關注(圖1)。該公司通過用快速成型(RP)技術制造芯子后與低溫模具組合,鑄造出了壁薄且中空一體構造的副車架。
圖1 減輕40%的大型摩托車油箱架
宇部興產(chǎn)機械(總部:山口縣宇部市)開發(fā)出了對輕量性出色的樹脂(玻璃用途的樹脂產(chǎn)品)實施成型的技術,作為選配功能配備在了全電動式射出成型機上(參閱本站報道)。該技術組合使用使模具旋轉機構與鎖模力多級控制技術,對剛剛向模具射出的熔融狀態(tài)的材料實施沖壓。這樣便可減薄聚碳酸酯 (PC)樹脂的壁厚,實現(xiàn)比玻璃減輕7成的輕量化。除車窗外,該技術還瞄準鏡頭蓋及儀表蓋等用途。
上述兩者是部件成型方面的技術,也有通過在接合技術上下工夫來實現(xiàn)輕量化的技術。比如,京浜精密工業(yè)(總部:橫濱市)開發(fā)的、不使用螺絲等堅固件即可將兩個金屬部件強力接合起來的技術(參閱本站報道)。具體來說,就是將圓棒狀部件(軸部件)插入另一部件的孔狀部分,通過使其中較軟的部件發(fā)生塑性變形來獲得機械性結合力。這樣便可省去堅固件,有望減輕20%的重量。
在纖維增強樹脂基復合材料領域,因環(huán)境負荷輕和輕量化效果大,相關廠商正在加快開發(fā)將廢棄的天然纖維用作強化材料的技術。豐田在高級車型的發(fā)動機罩方面實用化的,是利用從甘蔗渣提取的纖維(蔗渣纖維)進行了強化的聚丙烯(PP)成型品(圖2,參閱本站報道)。相關技術由小島沖壓工業(yè)(總部:愛知縣豐田市)和小島集團旗下企業(yè)內(nèi)浜化成(總部:愛知縣豐田市)開發(fā)。與原來的滑石粉纖維增強PP相比,不僅重量輕2成,而且還使用廢棄材料,成本也較低。
圖2 用蔗渣纖維增強PP成型的發(fā)動機罩。比滑石粉纖維增強PP輕2成。
加工技術是日本制造業(yè)的優(yōu)勢之一。今后將會有越來越多的日本廠商積極利用出色的加工技術,開發(fā)出具有革新性的產(chǎn)品。