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ファインプラス 車載用部品の高度化に対応

 自動車の電動化などによって部品メーカーは大きな変化に迫られている。車載用のプラスチック部品もその一つ。コネクタの狭ピッチ化、耐熱性の高い樹脂の採用などによって、金型や成形技術は高度化している。コネクタをはじめとする車載用部品の金型から成形、組立まで手掛けるファインプラスは、金属3Dプリンタの活用や、成形ラインの自動化などで、高度化するニーズに対応し、受注を伸ばし続けている。

三宮会長

金属3D活用や自動化

狭ピッチ化進むコネクタ用のコアピン(写真1)
金属3Dプリンタで造形した金型(写真2)

 創業は1967年。樹脂部品加工メーカーとしてスタートした。当時は自動車以外にも家電や生活雑貨など幅広く手掛けていたが、80年代後半に自動車向けに特化する決断を下す。

 理由はユーザーの海外展開だ。前職で電子部品メーカーに勤めていた三宮悟治郎会長は自身の経験から「家電は海外移転を急速に進めており、いずれ厳しくなる。国内でも成長している自動車にシフトする」と判断。「経営資源をすべて自動車向けの電装部品に集中させた」(三宮会長)。特に、意識したのは「品質の安定化」だ。自動車では他分野より安定した品質が求められるからだ。

 90年代初頭には当時開発されたばかりのソディックの成形機を導入し、「肉厚が0.3㎜のポリフェニンサルファイド(PPS)部品の量産を成功させた」ことで電装メーカーに認められ、自動車強化の大きな契機になったという。 

もう一つ意識したのは「金型から成形、組立までをトータルでカバーできる内製化」だ。前職時代から、三宮会長は「競争力を維持するには内製化が不可欠」と考えており、金型設計から製造、成形、組立までできる体制を強化した。

狭ピッチや耐熱樹脂で変わる金型づくり

 80年代から車載用樹脂部品に特化し、業績を伸ばし続けてきた同社だが、近年の電動化をはじめとする自動車の高度化によって部品作りは変わってきているという。

 その一つがコネクタの狭ピッチ化。「今や家電品と同レベルで、成形品の重量は20年前と比べ半分程度」(三宮会長)に小型化している。例えば、車載用コネクタは端子のサイズは0.64㎜で「この先もまだまだ狭ピッチになる」(写真1)。

 耐熱性の高い樹脂が増えていることも大きな変化の一つだ。「6Tナイロン」などの半芳香族ポリアミド樹脂が増えており、こうした素材はガス量が多く、ガスベントやキャビティ内のガス抜きが重要になる。「薄肉が要求されるので、金型の構造も見直さなければいけない」(高見賢喜技術顧問)。

金型で9割が決まる

 三宮会長の持論は「金型で成形品の品質の9割以上は決まる」だ。精密化や微細化が進むと、成形段階での調整はより難しくなるからだ。最近では部品の小型化が進み、これまで以上にコンパクトで、ハイサイクル成形が可能な金型が求められるようになっているという。

 こうした金型に対応するため、近年では金属3Dプリンタによる金型づくりを進めている。2019年に、ソディックの金属3Dプリンタ「OPM250L」をグループ会社に導入。最も高温になるスプルーランナー部を重点的に冷却する構造や、入れ子から全て等距離に冷却回路を配置する金型(写真2)を製作した。最適な冷却構造を持つことで、成形品質の安定に加え、金型の小型化に成功した。

 最近では、コネクタのコアピン用金型の製作に金属3Dプリンタを活用。内部にφ1㎜程度の冷却回路を造形した。「このサイズだと水冷却が厳しいため、エア冷却を採用した」(技術開発課金型開発の早川剛司課長代理)。これにより、品質(寸法精度・変形防止)が安定し成形サイクルの1/2化につながったという

自動化で品質安定化追求

自動化進む成形ライン(写真3)

 金属3Dプリンタの金型の開発に加えて、現在取り組んでいるのが、成形ラインの無人化・自動化。狙いはさらに品質を高めるためだ。「PPM管理を進めているが、とにかく人が介在することによる不安要素を少しでも減らす必要がある」(三宮会長)との考えで、自動化を進めてきた。

 最新の11台の成形機が並ぶ自動化ライン(写真3)では、恒温管理はもとより、成形と乾燥工程を分断させることで温度変化も極力抑えている。また、トラブルがあればアラートが担当者に飛ぶ仕組みになっており、4時間に一度のサンプル検査以外は、人が入らなくても運営できるという。「不良率が圧倒的に少なくなった。しかし改善の余地もあるので、もっと自動化を進めていく」(高見顧問)。

共創の時代へ

 今後の技術動向について、三宮会長は「一企業単独での技術開発は難しくなる」と指摘。「機械、金型、部品、そして材料メーカーと一緒になって前に進む必要がある。まだ実現できていないが、企業横断的なプロジェクトや勉強会があればいい」と話すなど、共創が必要な時代になるとみている。

  • 本社  : 富山県滑川市追分3545
  • 電話  : 076-475-2105
  • 代表者 : 三宮悟治郎会長
  • 創業  : 1967年
  • 従業員数: 200人
  • 事業内容: 車載用エンジニアリングプラスチック金型の設計製造、成形品組立、加工品の製造など。

金型新聞 2021年5月14日

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