フジ金属積層造形で異種材金型を製造【金型の底力】

2023年6月19日

インタビュー

自動車やオートバイ用エンジンなどの金型を手掛けるフジは、金属積層造形（AM）と5軸複合加工ができるDMG森精機の「LASERTEC65　DED　hybrid」を2022年6月に導入した。国内で約10台しか導入されていない機械を活用し、異種材料を結合（バイメタル）した付加価値の高い金型作りや補修する金型の長寿命化に取り組む。

設備投資をした背景として、市場拡大を続ける電気自動車（EV）の台頭がある。フジは自動車やオートバイなどのエンジン部品のアルミ鋳造金型を主に手掛けており、創業50年で4000型以上の納入実績を持つ。

同社は、エンジン関連の仕事が売上の大半を占めており、EV化の影響を免れない。「今後エンジン車の絶対数が減り、競争の激化が予想される。この流れに対抗するには、付加価値の高い金型作りや成長が期待される航空・宇宙関連の特殊部品製造などに取り組む必要がある」（北川巡哉社長）。

付加価値の高い金型を作るため、取り組んでいるのがバイメタルの金型作りだ。導入した金属AM機を活用し、耐摩耗性が求められる形状面は工具鋼、内部は熱伝導率が高い銅合金といった従来の加工法では不可能な金型を作ることができる。

バイメタルの金型を作るには、金属AMのDED（ダイレクト・エナジー・デポジション）方式を採用する必要があり、新しい機械を選んだ決め手にもなった。金型で多く使われるPBF方式（パウダーベッド・フュージョン）と比較し、速く造形できるのが特長で、金型補修にも適している。

「DEDと金型を掛け合わせた市場はブルーオーシャン（未開拓市場）。市場が成熟する前に機械を使いこなせれば、他社との差別化ができる」（北川社長）。50年間培ってきた金型作りの技術と相性も良く、同社の特長を活かせるのも大きいという。

また金属AMを活用し、補修する金型の長寿命化にも取り組んでいる。DED方式による金型補修は、TIG溶接による補修と比較し、熱疲労を軽減できる。これにより、金型の寿命が3倍近く向上した研究結果もある。

金型の長寿命化に加え、補修にかかる時間も短縮できる。従来の金型補修は損傷した領域を除去した後、TIG溶接、仕上げ加工という3つの段取りが必要だった。しかし、金属AMと5軸複合加工ができるハイブリッド機を活用することで、金型補修がワンチャックで完結する。「溶接にかかる時間は従来と比較し、8分の1程度。段取り時間なども考慮すると大幅に時間短縮できる」（北川社長）。

これらの新しい取り組みに興味を持つ企業は多く、「設備投資前と比較し、取引先も約3倍に増えた」（北川社長）。今後は、航空・宇宙関連の特殊部品製造にも注力する。

同社は、金型業界の「フロントランナー」を目指し、日々挑戦を続けている。「現状維持は衰退に過ぎない。将来の夢と希望から逆算して、目標設定する集団を作ることが重要だ。夢なき所に人は育たず。それを当社のポリシーとして社会に貢献したい」（北川社長）。鋳造用金型の設計製作を軸として、50年間走り抜けてきた同社。ここからさらに50年継続していく企業を目指す。

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