軽量化と低環境負荷を両立させるマグネシウムのリサイクル技術

軽量化と低環境負荷を両立させるマグネシウムのリサイクル技術

Magnesium Recycling Technology to Achieve Both Lighter Weight and Lower Environmental Impact

様々な分野で必要とされる軽量化。 ドローンなど電費に敏感な新産業や超高齢社会で重要性が高まる福祉機器において、特にその必要性が叫ばれている。 私たちは、こうした機器が社会に溢れていくことを前提とすれば、軽量化に加えリサイクルの視点は必須と考える。

マグネシウムは、最軽量金属としてその役割を果たしていく。 従来から進められていたダイキャストに加え、私たちはマグネシウムパイプ加工技術を開発しその可能性を拡げた。 また、マグネシウムのリサイクルに必要なエネルギーは新材生成比3-4%といわれている。

ところが、 現在のマグネシウムのリサイクルは、 溶解とその不燃対策が必要であるため環境負荷が高い。

そこで私たちは、 廃材を溶解せずに加工し、 再度パイプを制作する技術を開発する。 他所への運搬も不要となり、価値を維持したリサイクルを実現する。

お爺さんの車いすが孫のチェアに再生されるように。

Weight reduction is needed in various fields. This is especially critical in new industries such as drones, which are sensitive to electricity costs, and in welfare equipment, which is becoming increasingly important in our super-aged society.

If we assume that such equipment will be flooded into society, we believe that the perspective of recycling is essential in addition to weight reduction.

Magnesium will play a role as the lightest metal. In addition to die-casting, which has been promoted for many years, we have developed magnesium pipe processing technology to expand the possibilities. In addition, it is said that the energy required for recycling magnesium is 3-4% of the amount of new material generated.

However, the current recycling of magnesium has a high environmental impact because of the need for melting and non-combustibility measures.

Therefore, we are developing a technology to process the waste material without dissolving it and make pipes again. This technology eliminates the need to transport the materials to other places and enables recycling while maintaining their value.

Just as a grandfather's wheelchair can be recycled into a chair for his grandchild.

□開発の背景
高齢社会を迎える中、ユーザーと介護者が使いやすい福祉介護機器の観点から軽量化の重要性が指摘され、最軽量金属であるマグネシウムへの注目が高まっています。当社は、マグネシウム合金製福祉機器を実現するためのパイプ曲げ加工などの塑性加工技術、溶接技術を開発し、杖、車いすフレーム、ハンドリムなどを開発してきました。
一方、事業の拡大に伴いスクラップ材増加という課題がでてきました。従来からマグネシウム合金のスクラップ材は100%リサイクルを実施していますが、リサイクル時に溶解が必要なこと、リサイクル業者への運搬が必要なことなどに課題を感じていました。

□開発する技術の概要
現在のマグネシウム合金のリサイクルは、リサイクル工場に回収された上で再溶解精錬により再生されています。この方法の課題は、再溶解を伴うリサイクルであるため、カバーガス(SF6等)を用いる必要があり、融点以上の高温を必要とするためエネルギー消費が高いということです。
一方、産総研の「固相リサイクル法」は、マグネシウム合金スクラップ材を直接押出し成形して固化・再生する方法です。本法は、押出し加工中の強加工により、スクラップ表面の酸化物を破壊し固化・接合するもので、再溶解を伴わない点が特徴です。
この方法の課題は出所が分からないスクラップ材には適用できないことですが、本事業においては、マグネシウム合金加工工程を有する工場内でのリサイクルであるため、｢固相リサイクル法｣を適用する最適な環境といえます。

Background of the Development
As we enter an aging society, the importance of weight reduction has been pointed out in terms of welfare equipment that is easy for users and caregivers to use, and magnesium, the lightest metal, has been attracting increasing attention. We have developed plastic working technologies such as pipe bending and welding technologies to realize magnesium alloy welfare equipment, and have developed canes, wheelchair frames, and hand rims.
On the other hand, with the expansion of our business, we have faced the problem of increasing scrap materials. We have been recycling 100% of magnesium alloy scrap material, but we felt that we needed to dissolve the material and transport it to a recycling company.

Outline of the technology to be developed
Currently, magnesium alloy is collected at a recycling plant and reused by remelting and refining. The problem with this method is that it requires the use of a cover gas (SF6, etc.) because it involves remelting, and the energy consumption is high because it requires a high temperature above the melting point.
On the other hand, the "solid-phase recycling method" of AIST is a method to solidify and recycle magnesium alloy scrap materials by direct extrusion molding. This method destroys oxides on the surface of the scrap and solidifies and joins them by strong processing during the extrusion process, and is characterized by the fact that it does not involve remelting.
The problem with this method is that it cannot be applied to scrap materials whose origin is unknown, but in this project, the magnesium alloy is recycled in a factory that has a magnesium alloy processing process, which is the optimal environment for applying the "solid phase recycling method.

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000031.000018527.html