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精密加工

金属材料のマイクロプレス成形

東京都

株式会社菊池製作所

2020年3月27日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 情報家電、医療機器分野に使用する金属材料を主体としたマイクロポンプ、マイクロバルブの開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 医療・健康・介護、環境・エネルギー、自動車、電池
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード 小型燃料電池システム、医療用薬液注、マイクロポンプ、マイクロバルブ、マイクロ接合技術マイクロシーリング技術
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成18年度~平成20年度

プロジェクトの詳細

事業概要

小型燃料電池システム、及び医療用薬液注入に使用するマイクロポンプ、マイクロバルブなどの需要が高く、従来、これらに適した信頼性の高いマイクロポンプ、マイクロバルブは存在していなかった。このニーズに対応し、マイクロ金属プレス加工技術の高度化及びマイクロ接合技術マイクロシーリング技術を開発し、複合化することにより、信頼性の高いマイクロポンプ、マイクロバルブを実現する

開発した技術のポイント

高精度プレス成形を主とする金属材料μポンプ・バルブ創製を行った。マイクロ金型創製、金属薄材の精密プレス成形、及びマイクロ部品のメッキなど高精度マイクロ金属部品の創製技術を開発し、液体の輸送に必要な密閉性や開閉部のシール性を有するμバルブ(Φ3.0mm、L3.0mm)の開発に成功した。さらに、バルブをダイヤフラム型ポンプ筐体に圧入することにより、従来のシリコンポンプと同程度以上の性能を持つ高機能μポンプを開発した。

(新技術)
<開発目標>
1.金属板材のプレス、絞り加工及び型内組立加工によるμポンプ、μバルブを構築し、量産化を目指す
2.高精度金型加工、高精度位置あわせにより、μポンプ、μバルブを実現する

具体的な成果

上記精密加工された金属部品の組合せによってポンプを構成した。仕様概要は以下の通りである。
・バルブプレート:材質SUS304Ht=0.01mm。
・インブッシュ:材質Tit=0.3mm鍛造によりマイクロリム成形。
・ダイヤフラム:材質SUS304Ht=0.03mm
・ポンプ性能の指標であるPQ特性値において、Q=400~700μL/min.atP=0kPa、f=10Hz。

知財出願や広報活動等の状況

特許出願数:6件、特許登録:1件、論文数:10件

研究開発成果の利用シーン

小型燃料電池システム、及び医療用薬液注入に使用するマイクロポンプ、マイクロバルブなどの需要は依然高く、信頼性の高いマイクロポンプ、マイクロバルブは存在していない。事業化を希望する企業があれば技術移転する。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

マイプロポンプは販売終了とした。

提携可能な製品・サービス内容

技術ライセンス、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

企業、大学等に向けて研究用マイクロポンプ/マイクロバルブを、試験的に供給した。本格的な採用に至らなかったため、マイプロポンプ/マイクロバルブは販売終了とした。

今後の実用化・事業化の見通し

・平成21年度ものづくり中小企業製品開発等支援補助金を活用し、2010年上期までに量産を前提としたプロトタイプを完成させ、医療関連、分析機器関連、マイクロ燃料電池関連、小型冷却用途に向けて投入した。
・事業化実現のためには、表面改質技術・多層化接合技術を確立することが重要であり、量産性の高い製造方法によって安価な金属マイクロポンプを作る必要がある。

実用化・事業化にあたっての課題

μポンプ、μバルブの中心的な要素部品であるバルブ部品をプレス加工により創成することを可能にし、寸法精度、平坦度の向上、表面粗さの低減が実現できた。今後は、型内組立加工技術を確立し、量産性を高める必要がある。

事業化に向けた提携や連携の希望

マイクロ金属プレス加工、マイクロ接合、マイクロシーリングの各技術を個別に開発した。これらの技術を複合化する企業体があれば、事業化が期待できる。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社菊池製作所
事業管理機関 タマティーエルオー株式会社
研究等実施機関 株式会社菊池製作所
株式会社三ツ矢
株式会社エリオニクス
株式会社セキコーポレーション
富士電機システムズ株式会社
公立大学法人首都大学東京
学校法人工学院大学
国立大学法人東北大学
アドバイザー カシオ計算機株式会社、オリンパス株式会社、東京都立産業技術研究センター、独立行政法人産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社菊池製作所(法人番号:6010101000917)
事業内容 金属及びプラスチック製品の試作並びに量産設計・製作・販売
社員数 340 名
生産拠点 本社第一工場:東京都八王子市美山町2161-22              福島第一工場:福島県相馬郡飯舘村草野字車110
本社所在地 〒192-0152 東京都八王子市美山町2161-21
ホームページ http://www.kikuchiseisakusho.co.jp/
連絡先窓口 取締役 小笠原伸浩
メールアドレス nobuhiro.ogasawara@kikuchiseisakusho.co.jp
電話番号 042-651-6093