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研究開発された技術紹介

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精密加工

成形工程の冷却サイクルタイムを20%以上短縮する「細径深穴加工と局部冷却装置の開発」

埼玉県

池上金型工業株式会社

2020年3月23日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 成形サイクルの短縮に係わる型技術の開発
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、自動車、家電製品
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(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(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード 局部冷却、冷却サイクル短縮、細径長尺深穴加工、小径細穴ガンドリル加工、エネルギー消費量削減
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成22年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

成形作業に於いて、成形品の厚肉部は凝固に時間を要し型局部に冷却回路を設定する事が難しく、特にボスやリブ等の多い製品の成形加工時間を費やす結果と成っている。本研究開発では車両等に多く用いられている大型成形品のボスや深溝等の構成部分に「小径細深長穴切削加工」を施し、冷却媒体を循環させる「局部冷却装置」を開発して組合せ、冷却時間を短縮し、成形の効率化と共に電力(CO2排出量)の削減を図る

開発した技術のポイント

細径深穴加工と局部冷却装置の開発により、成形工程の冷却サイクルタイムを短縮
・高硬度材料への冷却細径深穴加工→生産金型の構造部品の冷却改善パーツに使用
・局部冷却装置の開発→従来困難であった箇所の冷却や局部冷却を実現
・生産金型による成形工程の冷却サイクルタイム短縮→従来の20%以上短縮
(新技術)
細径深穴加工、局部冷却装置
特徴
・成形樹脂固化を促進する冷却細径深穴加工を付加
・細形製品など従来冷却回路設定が困難であった箇所や、金型構造部に適した、水・エアー・ミストの冷却媒体を供給する局部冷却装置

具体的な成果

・細径入子ピン先端部まで冷却媒体の供給が可能な細径深穴加工技術を開発
‐細穴放電による細径深穴加工技術を開発、熱処理高硬度材料にφ3.0mm~φ0.5mmの細径で深穴加工を実現
‐ガンドリル加工による細径深穴加工技術では、硬度材料にφ3.0mm~深さ500mmの加工を実現
‐結果、細径入子ピン先端部まで冷却媒体の供給が可能に
・部品ごとの局部へ冷却媒体供給が可能な局部冷却装置の開発
‐医療部品冷却改造金型に用いるW形局部冷却装置、外装品冷却改造金型に用いるA&M(エアー・ミスト)形局部冷却装置を開発
‐結果、製品形状や金型の冷却構造に合わせて、部品ごとの局部へ冷却媒体を供給することを実現
・医療部品金型で約40%、家電外装品金型で約30%の冷却サイクルタイムを短縮
‐ピペットチップ金型(医療部品金型)、掃除機本体カバー金型(家電外装品金型)の成形加工冷却サイクル時間短縮の検証を実施
‐結果、ピペットチップ金型では、通常1ショットの冷却サイクルタイムは7secのところ4secを実現、従来の約40%以上の時間短縮
‐掃除機本体カバー金型では、30%以上のサイクルタイムの短縮成形を実現

知財出願や広報活動等の状況

各種展示会への出展

研究開発成果の利用シーン

家電・車・医療分野等で生産される金型に適応されて、冷却時間の短縮・生産性が向上する

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H24年度以降、実用金型に適用している ・・・図(1)
・金型構成部品である細径深長冷却用穴加工を付加した細径コアピンの販売 ・・・図(2)
・金型に冷却媒体を供給する局部冷却装置の試作品、及び温度センサーによる型部分温度測定装置の試用と販売

家電外装部品
冷却用細系深穴ピン
提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・成形加工時間短縮→型構成部品の中心部へ冷却用細深長穴加工が可能と成り、成形作業加工時の樹脂固化時間が短縮され、冷却サイクル20%短縮
・省エネルギー・環境負荷低減→射出成形時間が短縮化された事により、電力消費量が抑えられCO2削減
・精度向上→従来冷却回路設定が困難な部分まで、冷却媒体を供給する試作冷却装置により製品形状が安定し、形状精度が向上

今後の実用化・事業化の見通し

・細深穴ピンの展示会等への出展、実用生産金型に新技術を組込んだ金型の受注製作等を実施中

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 池上金型工業株式会社 中曽根事業所
事業管理機関 池上金型工業株式会社
研究等実施機関 株式会社サン精密化工研究所
埼玉県産業技術総合センター

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 池上金型工業株式会社(法人番号:7030001030648)
事業内容 プラスチック成形用金型設計・製作、超精密微細加工部品、電鋳品、各種金型標準・特注部品販売、カデンナ(弊社のオリジナル・ホビー・フィギュア)販売
社員数 143 名
生産拠点 日本(埼玉県加須市、久喜市、名古屋)、 中国、北米、メキシコ、インド、タイ
本社所在地 〒349-1148 埼玉県加須市豊野台2-664-8
ホームページ https://www.ikegami-mold.co.jp
連絡先窓口 技術開発グループ 金子喜一
メールアドレス k-kaneko@ikegami-mold.co.jp
電話番号 0480-44-8686