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立体造形

金型軽量化とコスト削減を同時に実現!自動車プラスチック部品の超薄肉成形システム

愛知県

天海工業有限会社

2020年3月22日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 超薄肉プラスチック成型を実現するエコ成形システムの開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車
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

環境問題、省エネ・新興市場の拡大等、自動車のプラスチック部品に対する軽量化とコスト削減への要求は高まっている。本事業では大物プラスチック部品の超薄肉軽量化・材料費削減を両立させるため、製品に合わせてゲート位置を多点に自由に配置できるモーター駆動式小型ホットランナーを開発し、また、多点の各ゲートの射出タイミングを精確に制御するシステムを開発して連動させることで、世界に先駆けて低圧・超薄肉成形システムを確立する

開発した技術のポイント

多点ゲート配置可能なモーター駆動式ホットランナーユニットによる超薄肉成形システムの開発
・ドアトリムの薄肉化→2.5mm→1.5mm
・材料のコスト削減→ホットランナーのコスト:従来の1/2
・金型の軽量化→金型重量30%減
(新技術)
<多点ゲート配置可能なモーター駆動式ホットランナーユニット>
特徴
・薄肉化・軽量化に適した多点ゲート可能なモーター駆動式ホットランナーユニットの開発
・超小型モーター駆動式バルブ開閉機構とパイプ連結式マニホールドの開発
・高精度モーター駆動式のバルブゲート開閉制御システムの開発
・多点ゲートに対応したシミュレーション技術開発

具体的な成果

・モーター駆動式プランジャーを開発、ライフテストで10万回以上を達成
‐モーターの選定と動作機構(減速機含む)各部の小型化を行い、モーター駆動式プランジャーを開発
‐実際に掛かる負荷を想定した実験装置によりライフテストを実施、目標の10万回を超えるライフを実現
・コスト削減に対応したパイプ連結方式マニホールド機構を開発
‐新機構試作と耐圧試験を段階的に行い、金型に搭載可能な、パイプ式マニホールド機構の基本技術を確立
‐モーター駆動の利点を生かすためにモーターをさまざまなタイミングで動作させるための制御装置を設計
‐さらにコストダウンを図り、ヒーター部のみの価格では1/10以下を達成
・製品形状金型実証実験を実施し、軽量化、コスト削減目標を達成
‐簡易金型製作、量産想定実験を踏まえ、650トン、2,000トンの自動車用ドアトリムの金型実証実験を実施
‐成形品の肉厚1.5mmの薄肉化を実現
‐ホットランナーマニホールド部の重量1/5、ホットランナーのコスト1/2、バルブゲート配置ピッチ1/2以下、金型重量30%減、金型目標厚さ1/2(製品部範囲は除く)を達成
・ホットランナー部比較、マニホールド部比較
~ホットランナー部は、左の従来型ホットランナーに比べ取付ピッチは1/2以下となっており、金型厚みに関しても、30%減ずることに成功。2,000トン製品形状金型のマニホールド部分を従来品と比較すると、従来では重量180kgであるが、開発したパイプ式マニホールドでは、35kgと1/5の重量を達成~

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化に成功、H26年度に事業化予定
・お客様の製品ニーズに合わせてサンプルを製作(有償)

製品・サービスのPRポイント

・低コスト化→金型費用1/2を実現
・軽量化→金型の軽量化30%減
・低コスト化→製品重量30%減

今後の実用化・事業化の見通し

H26年実用化を目指し、コストダウン等の技術委開発を継続
・本事業後、大きな開発技術は、3点あり、2点は、金型構造に利用しコストダウンを行った
・客先要望に対する実験金型について、製作中。客先ニーズは大きいものの、金型の信頼性保証について部分適合
・H26年実用化を目指す。実用後は、川下メーカーへ導入を行い、その他へ展開する予定

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 天海工業有限会社
事業管理機関 天海工業有限会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 天海工業有限会社
事業内容 自動車関連金型設計製造
本社所在地 愛知県愛知郡東郷町大字春木字小坂53
ホームページ http://tenkai-inco.com
連絡先窓口 課長 岡田修
メールアドレス okada@tenkai-inco.com
電話番号 0561-38-5460