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精密加工

冷間プレス工法の導入により、高精度のHDD基幹部品を従来より安価に提供!

福島県

石橋工業株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 工法転換を実現する精密薄板プレス鍛造複合加工技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 印刷・情報記録
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、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)
キーワード 薄型化
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

ハードディスク(HDD)は年々性能向上が著しいが低価格化も進行しており、特に増産を見込む2.5インチサイズ HDD用基幹部品「基台」等では、製造法が鋳造と切削加工のために数千台の工作機械が必要となる等、無駄が少なく生産性に優れた新工法への転換が必要不可欠である。本開発では、薄鋼板表面に凹凸突起の創成等急激な材料変形にも対応できる弊社独自のプレス鍛造複合技術の高度化により、プレス機械1台にて月産50万個の連続生産を実現させる

開発した技術のポイント

HDD製造メーカーとの連携により各部寸法を調整しながら、2.5インチサイズHDDの基台及びスラストプレートを切削・研磨レスにて薄鋼板より冷間プレス加工にて製造できる技術を構築する
(新技術)
基台及びスラストプレートを切削・研磨レスで薄鋼板から製造できる精密薄板プレス鍛造複合加工技術を開発する
(新技術の特徴)
低騒音、低消費電流、耐衝撃性等高性能に対応し、従来以上に限りなく厳密な精度での量産が可能になる

具体的な成果

・2.5インチサイズHDDを構成する基幹部品「基台」の開発
‐製造メーカーの要求寸法に則した金型設計製作及び試作品に対する「基台」単品の機能検証作業を実施した
‐ハードディスク製品化の要求に即した「基台」を順送プレス加工により連続生産し、量産化を図ることができた
・スラストプレートの開発
‐製造メーカー提案の部品形状に対してプレス金型設計・製作を行ない試作品を取得し、成形現象の可視化にもとづいた表面の平面度向上の方策検討を行ない、設計許容範囲内の平面度を有する成形品を取得した
・板鍛造成形シミュレーションプログラムの開発
‐破壊現象モデルとパラメータ取得方法を確立し、「基台」「スラストプレート」の成形性評価に適用できるシステムを構築した

研究開発成果の利用シーン

・薄板プレス鍛造複合加工技術による2.5インチサイズHDD用「基台」および「スラストプレート」
・薄板プレス鍛造複合加工技術を多用途展開することによって製造した、その他電気・家電部品や自動車部品

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・1台の汎用プレス機械に順送金型を装着し安定的に連続生産する技術を構築することができた
・今後は、HDD製造メーカー側とプレス加工部品としての形状最適化が重要な課題であり、高精度・高品質化に向けた継続した技術開発が必要不可欠である

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造

製品・サービスのPRポイント

製造コストを大幅に削減したHDD部品の供給が可能
・HDDの基幹部品の製造は低価格化と高性能化の両立が必至であり、高性能化による価格向上は現実的ではない
・本研究開発を通じて開発した冷間プレス加工では、従来の生産工程で必要だった切削研磨工程などを必要としないことから、工程の簡素化を図ることが可能である
・結果、工程に必要な電力の削減や材料の効率的な活用が可能になり、性能を維持したままHDD基幹部品のコスト削減が可能になる
・また、材料がアルミニウムから鋼材になり、薄くても強度を出せるようになったことで、HDDの薄型化を可能とする

今後の実用化・事業化の見通し

・2.5インチサイズHDD用「基台」はHDD製造メーカー側にて事業化を終えて製品供給中であり、現在は多層化に向けた開発を行っている
・「スラストプレート」は、試作品を提示しながらHDD製造メーカー側との情報交換を進める等、部品採用による本格生産に向けた取り組みを積極的に行う予定である
・また、薄板プレス鍛造複合加工技術はその他電気・家電部品や自動車部品等への適用が想定されることから、今後は日本金属プレス工業協会及び学会等を通じて技術の可能性を提案することを予定している

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 石橋工業株式会社
事業管理機関 一般社団法人日本金属プレス工業協会
研究等実施機関 一般社団法人日本金属プレス工業協会
国立研究開発法人理化学研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 石橋工業株式会社(法人番号:3800-01-004553)
事業内容 精密金属プレス加工、精密金型設計製作、アセンブリ
社員数 40 名
本社所在地 〒963-0112 福島県郡山市安積町成田字三渡1
ホームページ http://www.ishibashi-tec.co.jp/
連絡先窓口 常務取締役 志村精一
メールアドレス shimura@ishibashi-tec.co.jp
電話番号 024-945-3411