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 日本が生んだ異種材料接合(異材接合)の技術開発が好循環に入りつつある。顧客のニーズに応えた技術が実用化につながり、ビジネスチャンスが拡大。このチャンスをうかがい、潜在的なニーズを捉えた新技術が続々と登場している。接合技術が進化すれば製品設計が大きく変わる。競争優位を生む設計を異種材料接合技術が可能にする時代に突入した。

 日本の自動車メーカーが吸気ダクトの量産で異種材料接合を採用(図1)──。機械的な締結要素を使わずに異なる材料を強固にくっつける異種材料接合(異材接合)が、ここに来て実用化の広がりを見せている。日本の自動車メーカーが採用に踏み切ったことから、今後、異種材料接合をものづくりに使うケースが増える可能性がある。

図1 日本車に搭載された吸気ダクト
図1 日本車に搭載された吸気ダクト
製品の組み立てに必要な接合に東洋紡が開発した異種材料接合が採用された。品質やコストの条件が特に厳しい日本の自動車メーカーが、異種材料接合を量産に使った“エポックメーキング”な事例。(写真:日経 xTECH)
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 吸気ダクトはエンジンの周辺部品。金属とゴムを、種類の異なる硬い樹脂製部品と軟らかい樹脂製部品で置き換え、両部品の接合に異種材料接合を使った。これにより得られる軽量化とコスト削減の利点を自動車メーカーは評価した。

試験データを採用判断する姿勢に変化

 日本の自動車メーカーが異種材料接合を量産で実用化した意味は大きい。というのも、自動車部品は品質とコストの条件が特に厳しいからだ。ねじ締結や溶接といった、なじみのある従来技術とは異なり、“新参者”の異種材料接合の採用に日本の自動車メーカーは極めて慎重だったからだ。これまで異種材料接合を開発した企業からは、「日本の自動車メーカーは石橋を叩いても渡らない」という声が上がっていたほどだ。

 ところが、この吸気ダクトに使った異種材料接合を開発した東洋紡は、「工数はかかったが、信頼に足る試験データを徹底的に提供することで納得してもらった」と証言する。試験データを採用の判断材料として受け入れる姿勢を日本の自動車メーカーが見せ始めたのである。

 これまで異種材料接合は、試験データを提供しても自動車分野にはなかなか採用されない時代が続いてきた。同分野では、独ダイムラー(Daimler)が、独エボニック(Evonik)の異種材料接合技術を使い、ポリアミド(PA)とアルミニウム(Al)合金を接合して造るクロスカービーム(ステアリングメンバー)を、2013年に発売したコンパクトカーである3代目「メルセデス・ベンツAクラス」に採用した例がある(図2)。だが、日本の自動車メーカーがこれに続くことはなかった1)

図2 異種材料接合を使ったクロスカービーム
図2 異種材料接合を使ったクロスカービーム
Al合金と樹脂をくっつけた。Daimlerがコンパクトカーの3代目「Aクラス」向けに量産した。異種材料接合はEvonikが開発。(写真:日経 xTECH)
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