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精密加工

8個取りによる大量生産が可能!樹脂製注射針の樹脂製注射針

群馬県

株式会社一倉製作所

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 微細加工技術を用いた、樹脂製注射針の開発
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、産業機械、スマート家電、光学機器、化学品製造
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(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(工程短縮)、環境配慮、低コスト化
キーワード 微細射出成形、金属の樹脂化、スーパーエンプラ
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
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

医療機器のうち、注射針(特に皮下注射用)については機能性向上(小径化による無痛化)やコスト低減のため、川下産業からは現状の金属針から樹脂製針への転換が強く求められている。しかし従来の技術では、金型加工・成形加工ともに微細化技術が追いつかず、製品化ができていない。本研究開発では主に微細化技術(金型)を高度化させて極微細中空構造の製造技術の確立を目指す

開発した技術のポイント

微細化技術を高度化させ、極微細中空構造の製造技術を確立
・中空構造を確保する金型構造→外形φ0.2mm、内径0.1mm、全長10mm
・最適射出条件の見極め
・連続生産、多数個取りによるコストダウン→8個取り金型
(新技術)
<オール樹脂製注射針>
(特徴)
・無痛化のために針先形状(三角断面等)が任意に設定できるため、後加工が不要
・射出成形のみで針先と土台が一体として完了するため、コストが安い
・多数個取りにより大量生産が可能
・オール樹脂製のため焼却処分ができ、廃棄コストが安い

具体的な成果

・外径φ0.4mm、内径0.2mm、全長10mmの試作品を成形
‐第一段階として外径φ0.4mm、内径φ0.2mm、全長5mmと10mmの金属製注射針と同様の先端形状を持つ中空構造の樹脂製注射針の金型を設計
‐中空構造を成形するピンの強度が目標の内径0.1mmでは確保できず
・射出速度・応答性の検証と成形条件を最適化
‐成形条件を流動解析シミュレーションにより検討
‐流動性の悪い樹脂でも成形条件の最適化を図り、針の先端部まで樹脂を充填できる金型構造と成形条件を確立
・コストダウンにつながる8個取りでの成形を実現
‐製品強度について検討した結果、樹脂そのものの硬度が重要であることが判明
‐製品の針先部の強度を評価した結果、金属針と比較して高い穿孔抵抗を確認
‐8個取の金型を設計製作し、8個取りでの成形を実現、大量生産で低コスト化が可能

知財出願や広報活動等の状況

特許第5879599号
特許第6119020号
特許第6524392号
特開2018-078978(特願2016-222097)

研究開発成果の利用シーン

開発した微細中空構造の射出成形技術により、これまで金属でしかできなかった形状や、組み立てを行っていたものを一体成形できることにより、高機能化とコストダウンが可能である。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H26年度の実用化に向け、補完研究を継続
・樹脂製注射針のサンプルあり

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造、製品製造、共同研究・共同開発、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・精度向上→外径φ0.4mm、内径φ0.2mm、全長5mmと10mmの先端が金属製注射針と同様の形状を持つ中空構造の樹脂製注射針
・強度・剛性向上→使用樹脂には硬さと靭性の両者が必要であることがあきらかになった
・低コスト化→量産を想定して8個取の金型の設計製作を行った

今後の実用化・事業化の見通し

川下メ-カ-への試作品を提供し評価を受け、事業化に向け研究を継続
・川下産業である医療機器メーカー(アドバイザー)に試作品を提供して評価を受け、針先の強度や靭性、穿孔抵抗を改善するため補完研究を継続中
・川下産業からの新たなニ-ズとして、樹脂製注射針とシリンジの一体成型の実現に向けた研究開発を検討

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社一倉製作所
事業管理機関 公益財団法人群馬県産業支援機構
研究等実施機関 群馬県立群馬産業技術センター 生産システム係 独立研究員 黒岩 広樹、係長 福島 祥夫、技師 岩沢 智之、専務取締役 一倉 史人、次長 飯野 勝司、製造部長 吉岡 洋一、技術課長 相川 宣久
アドバイザー テルモ株式会社
学校法人日本工業大学
群馬大学医学部付属病院

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社一倉製作所(法人番号:6070001018070)
事業内容 プラスチック成形加工
社員数 45 名
生産拠点 群馬県
本社所在地 〒370-3504 群馬県北群馬郡榛東村大字広馬場1527番地
ホームページ http:// www.ichikura-ss.jp
連絡先窓口 代表取締役一倉史人
メールアドレス ichi.ss@axel.ocn.ne.jp
電話番号 0279-54-2222