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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
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
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