金型業界のいまを届けるニュースサイト「金型しんぶんONLINE」

OCTOBER

15

新聞購読のお申込み

既存設備で増産に成功した南信精機製作所のAM活用術

金型や部品の造形で金属AMを活用する際、必ず指摘されるのがコスト。装置の価格はもとより、粉末材料が高価なことに加え、設計や解析などに多くの工数が発生するため、どうしても製造コストは高くなる。一方で、高い冷却効果による生産性向上や、金型の長寿命化など得られるメリットは少なくない。では、金属AMの活用を進める現場では、そのコストをどのようにして吸収しようとしているのか。金属AMを活用しながら、コスト削減に工夫を凝らす企業の取り組みを取材した。

成形機増設せず生産能力強化

LEDランプの樹脂製ユニット部品「ソケット」

月11万個から14万個に

金属AMで造形した冷却部品

開発、製造などにかかるコストの削減や品質の安定化などを図るために自動車部品の共通化が進む中、部品サプライヤには大ロットへの対応が求められている。自動車向け電子部品などの金型からプレス、成形、組立までを手掛ける南信精機製作所では、金属3Dプリンタを活用した金型で生産効率を高め、拡大する需要に対応している。

同社が製造する「ソケット」と呼ばれる自動車向けLEDランプの樹脂製ユニット部品。自動車部品の共通化が進み、一部品あたりのロット数が増える中、この「ソケット」もこれまで以上の生産量が求められていた。「ニーズに応えるために、成形機を3台増設することを検討していた」(片桐良晃社長)。

その一方で、「ソケット」は製品形状が複雑なため、従来のドリル加工だけでは金型に理想的な冷却回路を設けることが難しく、生産効率を上げることができないという課題もあった。

そこで同社が着目したのが金属3Dプリンタ。「金属3Dプリンタなら、金型に自由な冷却回路が配置できるため、冷却効率の向上、成形サイクルの短縮が図れ、成形機を増設する必要がなくなるかもしれないと考えた」(片桐社長)。

「ソケット」を量産する成形工場

活用に向け、2020年に近畿経済産業局が主催する「Kansai‐3D実用化プロジェクト」に参画。約1年かけて金属3Dプリンタの実証実験を重ねた。

複数の加工業者に依頼し、形状や寸法、面品質などの精度検証を行った。その結果、「業者や装置によって違いがあり、造形や設計、後工程の加工手順などにもノウハウが必要なことも分かった。金属3Dプリンタを活用する上での知見を得ることができた」(技術部設計開発課課長・加藤和哉氏)。

こうした検証結果を踏まえ、21年から本格的に金属3Dプリンタを活用した金型づくりを開始。現在、「ソケット」の金型に搭載する10種類ほどの冷却部品を加工業者に依頼して製作している。

金属3Dプリンタを活用することで、製品形状に合わせた効率的な冷却回路の配置が可能となり、これまで課題だった冷却効率が大幅に向上した。ある部分では表層温度が従来の金型に比べて約20度下がったという。

生産効率も向上し、これまで月11万個だった生産能力が月14万個まで拡大。設備投資することなく、増産することに成功した。「増設にかかる設備や人件費といったコストの削減につながった」(片桐社長)。

一方で課題とするのは製造コスト。形状や構造によって異なるが、150㎜角ほどの金型では、従来工法に比べ材料費も含めて3倍以上の製造コストがかかるという。「単純形状では冷却効率にさほど変化がなく、金属3Dプリンタを活用するメリットを得ることができなかった」(加藤氏)。

今後は、導入効果のあるものとそうでないものを見極めながら活用していく考え。また、スケールメリットだけでなく、そりの改善など品質面での採用も視野に入れている。「今後も研究開発を進め、適用範囲を広げていきたい」(片桐社長)。

南信精機製作所 会社概要

  • 本社:長野県上伊那郡飯島町七久保815
  • 代表者:片桐良晃社長
  • 設立:1960年
  • 従業員数:217人
  • 事業内容:精密電子部品の製造販売、精密プレス金型・精密プラスチック金型の設計製造など

金型新聞 2022年5月10日

関連記事

ギガキャストや電動化、競争力のコアは内製【特集:自動車メーカーの金型づくり】

トヨタ自動車の豊田章男社長(現会長)が「自動車業界が百年に一度の変革期にある」と指摘して早5年。ここにきて、自動車メーカーの変化が加速してきた。トヨタは、大型アルミ部品を一体成形する「ギガキャスト」に参入すると発表。全個…

金型でも金属AM技術の活用が広がる理由

コスト低減、用途開発進む 金型分野でも金属粉末を使った付加製造(AM)技術の活用が広がりつつある。背景には、装置を始めとしたAM技術の進化やユーザーの改善などによって、これまで課題とされていた製造コストが低下していること…

【インターモールド名古屋】金型加工の最新技術

7月6~9日 ポートメッセなごや 294社が競演 金型加工技術に関する専門展「インターモールド名古屋」(主催:日本金型工業会、運営:インターモールド振興会)が7月6日~9日まで、ポートメッセなごや(名古屋市港区)で開催さ…

金型経営者アンケート 次の10年を勝ち残るために取り組むこととは?【特集:次の10年を勝ち残る4つの道】

自動車の電動化などによる金型需要の変化、少子高齢化による人手不足、アディティブ・マニファクチャリング(AM=付加製造)を始めとした新たな製造技術や技術革新―。金型産業を取り巻く環境はこれまで以上に大きく変化している。金型…

ツバメックス 多田羅晋由社長インタビュー【特集:金型メーカーのコト売り戦略】

昨今、顧客の課題解決につながるソリューションやサービスなどを提供する金型メーカーが増えている。なぜ、従来の金型づくりだけでなく、自社が保有する技術を生かしたソリューションや、AI・IoTを活用したサービスなどを提供するの…

トピックス

関連サイト