【素材】軽量化の「旗手」マグネシウム合金　PCも鉄道車両も [13/12/02]

　パソコンから鉄道車両まで、とどまることのない軽量化のニーズを満たすため、
マグネシウム合金が脚光を浴びている。もともとマグネシウムは密度（比重）がアルミニウムの３分の２と、
実用金属の中では最も軽い。これまでは燃えやすい、
加工しにくいという短所のためマグネシウム合金の利用はいまひとつ広がらなかったが、
材料と加工法の進歩により、一歩先の軽量化を目指す応用が始まっている。

■リチウムとの合金、25％軽く
　ＮＥＣのノートパソコン「ＬａＶｉｅ（ラヴィ）Ｚ」は875グラムという驚異的な軽さで話題となった。
10月発売の最新モデルでは、ボトムケースの軽量化をさらに進めた（図１）。この軽量化に貢献したのが、
マグネシウム―リチウム合金。世界で初めて商業製品で実用化され、
密度が汎用マグネシウム合金ＡＺ91（アルミニウム９％、亜鉛１％を含むマグネシウム合金）より約25％も軽い。

　マグネシウム―リチウム合金は1960年代から知られていたが、
曲げや絞りといった加工の難しさのために実用化されていなかった。
加工中にリチウムが析出し空気中の水分と反応して水酸化リチウムになり、
金型の潤滑油と混ざって固まる結果、プレス加工に必要な金型表面の潤滑性を確保できなくなってしまうからだ。
　ラヴィＺのケースの加工を担当したカサタニ（大阪市）はプレス加工前に
水酸化リチウムの析出を抑える特殊な処理を施した。
この前処理から洗浄、プレスまでを連続的に処理することと、プレス条件をその後の表面処理と塗装に合うよう最適化した。
「一連の処理のバランスがとれるような条件にしないと製造できない」（開発技術統括部副部長の玉井賢二氏）という。

　マグネシウム―リチウム合金は高価なリチウムを含むため、
材料コストが「汎用のマグネシウム合金の数倍」（同社）と高い。
しかし、冷間プレスが可能になれば、加工コストの低減によって部品としてのコストは
他のマグネシウム合金と競合できるレベルになる、とみている。
【図１】ＮＥＣＰＣ「Ｌａｖｉｅ　Ｚ」のＭｇ―Ｌｉ合金製ボトムケース
http://www.nikkei.com/content/pic/20131202/96958A9C93819696E0E5E281E48DE0E5E3E3E0E2E3E1E2E2E2E2E2E2-DSXBZO6325766028112013000001-PB1-19.jpg
　2013年に東芝が発売したノートパソコン「ダイナブックＫＩＲＡ」には
住友電気工業が開発した汎用マグネシウム合金ＡＺ91の板材が使われている。
ＡＺ91はこれまで鋳造での利用にほぼ限られていたが、これを板材にした。
従来のＡＺ91の組織を微細に見ると、大きさが100マイクロ（マイクロは100万分の１）メートルほどの
金属間化合物が析出し、これが割れの起点になるため加工が難しかった。
住友電気工業は独自の急冷凝固技術を開発し、金属組織を微細かつ均一に分散させることに成功した（図２）。
　組織が微細で均一だと表面性状も安定するため、耐食性が高くなる。
耐食性が高いと、様々な塗料が利用可能になる。このため内部のフレームだけではなく、外装品に使えるという特徴もある。
【図２】住友電気工業が開発したＡＺ９１の板材の衝撃試験（75センチメートルの高さから225グラムの鉄球を落下させた)の結果。右は従来の鋳造品、左は新開発の板材
http://www.nikkei.com/content/pic/20131202/96958A9C93819696E0E5E281E48DE0E5E3E3E0E2E3E1E2E2E2E2E2E2-DSXZZO6333068029112013000000-PB1-5.jpg
続きます>>2-3
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDD270S6_X21C13A1000000/

>>1より
鉄道車両の軽量化に向けて研究を進めている鉄道総合技術研究所は、
新幹線用車両などのさらなる軽量化を想定してマグネシウム合金の利用を検討している。
鉄道車両の軽量化は省エネルギの点でも、騒音や振動の低減の上でも非常に重要だ。
現在の新幹線車両は主にアルミニウム合金で造られているが、
マグネシウム合金への置き換え案が軽量化の有力な候補の一つになっている。

■カルシウム添加で燃えにくく

　マグネシウムは燃えやすいことから、鉄道車両には向かないとされていたが、
カルシウムを添加することで燃えにくくした（発火温度を上げた）合金を開発した。
さらに成分を調整することで、アルミニウム合金以上の展伸性、つまり加工性を得られるという。
不燃性の検証のほか、温度を上げてゆっくり変形させることで割れの生じない加工を可能にする条件の探索や、
溶接技術の開発などを進めている。

　耐熱性の高いマグネシウム合金の研究で先端を走るのが熊本大学。
加熱して沸騰させても発火しないマグネシウム合金をはじめ、数種類を開発した。
その中で実用に最も近いといわれる鋳造耐熱合金を使ったねじを、
丸エム製作所（大阪府大東市）が2014年春に発売する。
マグネシウム合金製の部材同士を結合して大型構造材を製造する用途を想定したもの。
久留米工業高等専門学校、不二ライトメタル（熊本県長洲町）と共同開発を進め、
専用の転造装置を開発したことで実用化にこぎ着けた（図３）。

　軽量な材料の次世代の主役としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が挙げられることが多い。
しかしＣＦＲＰは強度が繊維の配列方向に強く依存すること、大型の成型品をつくり込むのに時間がかかること、
製造治具の開発を要することなどの課題があり、コストが高い。
鉄道総研は、マグネシウム合金は金属であるため、
既存のアルミニウム合金用の製造設備と同等のものが使えるとみている。
航空機向けの材料としても、耐熱性を高めたマグネシウム合金の出現を受けて、
米連邦航空局（ＦＡＡ）はマグネシウム合金の使用禁止の解除に向け、
難燃性評価のための試験方法の策定を進めている
（関連記事を日経ものづくり2013年12月号に）

以上です。
図３】丸エム製作所が２０１４年春に発売予定の鋳造耐熱合金のねじ
http://www.nikkei.com/content/pic/20131202/96958A9C93819696E0E5E281E48DE0E5E3E3E0E2E3E1E2E2E2E2E2E2-DSXBZO6325760028112013000001-PB1-19.jpg

とりあえず>>３をGETしておこうと思うんだ

90年台後半？
ソニーの初期MDウォークマン辺りに使われていたな

固いからヒビ入るんだよなマグネシウムは
アルミも曲げには弱いけどマグネの100倍まし

リチウムの無駄遣いだな

マルケジーニほすぃ

マグネシウムと聞くと昔のフラッシュを連想するわ

おいらの一眼レフもマグボディだぜ

マグといえば競技車のホイールだな

とりあえずパクられるなよ

俺も胃腸薬ガンガン飲んでるからリアルメーテルにもうすぐだな

ガンダリウム合金マダー？

熊大不燃マグネシウムは？

マグネシウムとリチウムの合金って聞くと、なんか燃えやすそうだな・・

住友電気工業にウリの留学生を入社させるニダ！

燃えにくくしてるとはいえマグネシウムの火災には水が使えないはずなんだが、そんなもん鉄道車両に使っていいのかな
塩分とかの腐食にも弱いはずだし

>>1
>材料コストが「汎用のマグネシウム合金の数倍」（同社）と高い。

こんな材料使えない。

車両重量が仮に1/３でも軽量化されたらすごい費用削減だよな

アルミニウムの強度を70年ぶりに大幅にアップさせられる可能性 - 九大
や熊本大学の不燃マグネシウムといい九州の基礎研究はレベル高いな

日本の素材分野は断トツだな

アルミニウムのあの肌触りが好き

新幹線とかリニアに使うのかな
軽量化したほうがスピードでるし
とうとう新幹線もアルミホイール採用か

あえて金属のなかに空洞を作り、立体的なハニカム構造みたいにできないかな。
　軽くなる。

　ヒントはロズウェルで見つかったという、UFOの破片。

>>23
発泡金属って実用化済み

いまのマグネシウム合金は燃えないだろ

>>19
電蝕って言葉しらないの？

>>23
車のフレームはそうなってるよ

ハイドロフォーミングと言って、プレス成形時にパイプ内に高圧で水を充填してパイプが潰れぬように自在形成し
プレス後に水を抜く

それと樹脂もガスアシスト成形と言って、中にガスでじ空間を作り厚肉成形する

それから発泡成形はmucellでぐぐると解るよ

>>19
剛性を維持し大幅な軽量化を図るには金属では限界が見えてる

コストバカ高いがCFRP(カーボン)が現時点の最適解

竹編みのかごの柔軟さを考えたら、CFRPの未来が見えるわよね

>>29
なら竹編かごを樹脂で固めた大味なCFRPってのを想像してみよ

ん〜〜　　むずかしい

マギネシウム鋳造品
表面の汚さと鋳巣の多さは
どうにか成らないの？

1960年代のワーゲンのエンジンはマグネシウム合金を使ってて、車両火災の時の燃えっぷりはすごかった。青白い光としゅーしゅーと言う独特な燃焼音で鉄フレームが溶けちまった。

疲労とかじん性はいいの？

車両を軽量化しすぎて突風で脱線したって話があったなぁ

>>29
廃棄とリサイクル考えたらCFRPより金属がいい

マグネシウムとPCと言えば、NeXTだな。
ワークステーションだけど…

>>36
それは言える
最近はやりの特殊なアロイによるエンジニアリングプラスチックもリサイクルには向かないね

自転車フレームの素材としては流行らなかった

90年代半ばから、カメラのボディには使われてるよな。
レンズにも使われてるし。

鶴のマークの入ったマグホイールは、速効ヒビが入ったって聞いたけどな。
メーカー曰く「公道では使わないでください」って。
ヒビの入った人は、筑波サーキットで走ってたんだけど。

最近のは丈夫になってるのかな？

リチウム混ぜてみおろ〜とか、書こうと思ったらすでに混ざっていたでござる。
すげえなあ

マグネシウムって値段はどうなんだ？　チタンは安い感じがしたが…

マグネシウム自体は安いが加工が超大変

バイクのホイールであるけど塩に弱いとかなんとか

調べたらマグネシウム地金の生産量の８割が中国なんだな
馬鹿みたいにマグネシウム精錬施設をつくったから国際価格が値崩れして困ってるらしい

九州のどっかの大学が合金いろいろやって進んでるんでしょ
って思ったらそのまんまの記事だったでござる…

[PDF]
付表3 世界の金属資源の生産量と埋蔵量
http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/A_Japan_Sea/A3.PDF
Mg マグネシウム 339 347 多量 米国(42%) カナダ(14%) 中国(12%)



Mgの資源量は海水中でナトリウムに次いで2番目に多く、地球の海水中に1800兆トンあると言われています。
また、ゴビ砂漠やアリゾナの砂漠には、かなりの量のMgが含まれています。
埋蔵量を見ても、亜鉛の4億トン、アルミニウム150億トン、鉄8千億トンに比べて、桁違いに多いのです。
http://www.cybernet.co.jp/magazine/cybernet_news/archive/133/no133_10-12.html

マグネシウムの存在
マグネシウムは、地球上の生命体にとって必要不可欠な物質です。
また、マグネシウムは、触媒として工業に必要です。
　＜Wikipedia＞
また、マグネシウム資源(MgCl2) は、１９００兆トンの埋蔵量があるといわれています。これは、無尽蔵と言えます。
http://www.j-protium.com/Mg%20capable/jp_index_Mg%20capable.html

ＥＣＯ　は本当に　エコ　なのか　　　　　　-　マグネシウム資源　-　
http://eco.mu-sashi.com/maguneshiumu.htm

>>37
屋根裏に転がってる（笑）

>>47
マグネシウムも昔は成型用の素材が1kg辺り5000円(ちなみに汎用プラスチックABSは同350円程度)と大変に高価な素材でした。
ただし中国の部品メーカーがマグネシウムを扱い始め、材料の流通、消費が増えるにつれ1500-2500円/kg程度まで下がっています。
でも前述の通りプラスチックよりは遥かに高く、また成形後にバリ取りや表面磨き、パテでの凹凸埋めなど人手での二次加工が伴うので製品も高価になります。
それと鉄製のネジなど異種金属との電位差から起きる電解腐食、要は錆に注意が必要です。
室内で使う程度の湿気は無問題ですが、リョービなどの釣りのリールには高度な腐食防止構造が取られていますよ

初期VAIOnote505がマグネシウムだったような気がする。
sonyタイマー発動で棄てたけど

>>50
そうだね
所謂銀パソと呼ばれた最初の機種

その後のノートパソコンのデザインに与えた影響は大きかった

ただしヒンジ部のマグネシウム筐体の強度設計が甘く、すぐにヒンジがガタガタになった
マグネシウムの剛性感は余り生かされていないデザイン優先の機種

マグネシウムなんて今じゃ古いね　　今ならセシウム　これ

マグネシウムは軽さとコストのバランスが今最も良い材料だね

CFRPはコストと量産性がNG

アルミは安いが比重が高く重い

マグネシウムって花火とかでよく使われるようなイメージがあるけど
よく燃えそうだけど大丈夫なのかな?

>>54
基本的に市販された製品をユーザーが使う分では問題ないです

マグネシウムが燃えるのは微粉末となった場合なので、表面をサンドペーパーで削った粉を多量に集めたりしないかぎりは大丈夫

ちなみにマグネシウム成形工場では空中の微粉末回収にかなり注意していて、エアコンで集塵後に、水をフィルターとして沈殿させて、着火懸念を解消しています

通常使用時は大丈夫だろうけど火災時はどうなんだろう
炎に放り込まれたらさすがに燃えるよね
車両につかうとなるとそのへん考慮しないと

ひび割れということなら
圧縮には強いけど 引っ張りに弱いな

>>18
材料コストが高くとも普通に加工ができる分
従来品と同程度にまでコスト下げられるって書いてるだろ
今までの材料コスト+加工コストが100だとしたら今回のは材料コスト+加工コストが110になったとしても
扱いやすくしたって言う所がメリットなんじゃないのか？
なので複雑な形状にも対応が効くわけだ

>>55
そうなのかぁ〜日々技術が進歩しているんですねぇ。

2011/04/19
【材料】阪大、超軽量アルミ開発に成功　マグネシウムより比重軽く
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1303216438/
2013/08/07
アルミより軽い「マグネシウム合金」　高強度＆不燃性化成功で、自動車や航空機などへの応用へ
http://hayabusa3.2ch.net/test/read.cgi/news/1375870836/

2008/09/18
【材料】常温プレス加工ができる新マグネシウム合金圧延材を開発
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1221727116/
【技術】無塗装でマグネシウム合金をカラフルに　産総研が新技術［09/08/31］
http://anchorage.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1251686370/
フッ素樹脂製の密閉容器内に、超純水とマグネシウム合金を封入し、摂氏120度で2.5時間〜10時間おくと、
合金表面に厚さ50ナノ〜100ナノメートルほどの微細構造体が形成される。
微細構造体で起きる光の干渉によって色彩が生じる仕組みだ。

新技術は、腐食性が高いというマグネシウムの欠点を積極的に利用した「逆転の発想」で実現した。
塗料などを使わないため廃液処理などが不要な上、処理後の合金に不純物が含まれないため、
リサイクルプロセスの省エネ化も期待できるとしている。

2010/07/14
【金属工学】首都大学東京、マグネシウム合金に伸びる性質を持たせる技術を開発
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1279116018/
2010/05/23
【金属工学】　強度世界一のマグネシウム　熊本大、合金を開発
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1274613230/
2012/04/20
【金属】熊本大が世界で最も燃えにくいマグネシウム合金開発　発火温度１１０５度
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1334915486/


【材料】日本大学、軟磁性マグネシウム合金を開発…医療分野への応用が期待 [10/05/24]
http://anchorage.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1274724494/

04/06/13
産総研、マグネシウム車開発加速　軽量化、環境面でも有効
http://money3.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1087078874/

【自動車】GM、自動車用マグネシウム構造材を開発中…最大75%軽量［12/10/24］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1351052329/l50
米国の自動車最大手、GMは10月23日、自動車業界としては初となる、
車の構造に用いる軽量なマグネシウム素材を開発していることを明らかにした。

GMはマグネシウムを車の構造材に使った場合、アルミよりも33％、チタンよりも60％、
鉄よりも75％軽量な車が作れると試算。
既存のエンジンだけでなく、EVパワートレインについても、さらに燃費効率を
高めることが可能になるという。

【技術/韓国】世界初　空気マグネシウム電池の電気自動車テスト走行…予想以上に低い効率性、性能と理論値にはかなりの差［12/12/18］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1355793374

【PC】NEC、13.3型で1kgを切る(※見込み)のウルトラブック『LaVie Z』発表--新素材マグネシウムリチウム合金採用 [05/10]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1336635552/


【エネルギー】石油、石炭もういらない！？　マグネシウム・エネルギー社会　東工大教授が提言［09/05/12］
http://anchorage.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1242776930/
【技術】エネルギー革命を起こす？　新発明の「マグネシウム電池」ってなんだ (週プレNEWS)［13/02/28］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1362016242/


2013/07/31
海水からマグネシウム　採取技術を開発、省エネ化、海水１トン当たり１キロ　佐賀大
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/poverty/1375250264/
2013/11/24
【物理】消える「魔法数」28　重いマグネシウム同位体の原子核は全て大きく変形/理化学研究所
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1385279823/

�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ

　�潟Jンペハピオ　ラッカースプレー420ml 　�潟Jンペハピオ　

購入日2013/12/01購入

当日自宅車庫にてシュリンクを開封しスプレーのふたを開けたところ

内部から赤い噴射部が地面に落下した

噴射部を元の位置に付け直すべく車庫の端で作業を行ったところ

接続部よりスプレー内部のペンキが顔に掛かり左目を受傷

当該ホームセンターへ連絡及び眼球を流水にて処置するも目に違和感あり　

消防へ連絡相談するも眼科が開いておらず救急車にて搬送される

治療期間は1週間程度 加害会社の対応は非常に悪い

商品会社　�潟Jンペハピオ　大阪市中央区今橋2-6-14 　�潟Jンペハピオ　

　�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ　　�潟Jンペハピオ

>>28
セルロースナノファイバーこそ本命

GFRPや特殊なエンジニアリングプラスチックより、CFRPのほうがいい。
エンプラやGFRPと違って燃えるごみにしやすい。
マグネは金属性陶器って感じがするね。割れやすいから。
電池材料のほうがむいてるんじゃね？

タブレットのフレームに使えばバッテリーが重くても軽く仕上がるんじゃ…
本体価格上がるかorz

>>65
タブレット程度のサイズでは、薄型成形されたアルミとの重量差が出ないのでコスト優先でマグネシウムは却下される

タブレットに要求されるのはジン性

>>65
そう言うのって総重量軽くても
バランス悪くては扱いにくくなったりしないの？

>>67
>バランス悪くては扱いにくくなったりしないの？
なる。　そこはデザインセンスの問題。
MacBook 特にAirが重いので、Apple社にこそ使って欲しいね。

ガラケーみたいな縦長で手に持って使うものだと
先っちょ重いと疲れる

>>61
2013/12/22
【社会／研究】東工大、新型マグネシウム電池の実用化にメド・・・携帯電話なら１カ月もち
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/wildplus/1387641516/
海水に豊富に含まれるマグネシウムを電極に使う新型の電池を
矢部孝・東京工業大教授らの研究チームが開発し、さいたま市
で21日までに、この電池を動力とする車の走行試験に成功した。

マグネシウム電池は理論上、電池の主流であるリチウムイオン
電池の約７倍の電力を取り出すことができる。新たなエネルギー
資源として注目されており、実用化にめどを付ける画期的な
成果だという。充電はできないが、携帯電話なら１カ月もち、
電気自動車は500キロ走行できる見通しだ。

2011/10/22
【エネルギー】戦艦大和部品で新エネルギー＝反射板、「太陽炉」に転用し酸化マグネシウムをマグネシウムに還元−東北大など
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1319256279/

つ　マグネシウム文明論という本があってだな