研究開発された技術紹介

アルミニウム筐体の切削加工が持つ課題を解決すべく、薄肉と高剛性を両立し、バリレス等により素材利用を高めるチクソ成形法の開発を行う。
またPIG(Pin-Injection-Gate)による多点ゲート成形と温感プレス成形を連動し、タクトタイム1分以内の生産技術でアルミ筐体提供を目指すことにより、海外調達を主にしている情報端末メーカーの国内回帰を促進させることを目的とする。

多点PIG成形とチクソプレス成形の連動成形装置を製造し、試作品の製造を行った。これらの技術による連動プレス成形を行うことで、後工程時間を大幅に短縮でき、コスト1/2、リードタイム1/4の実現が可能となった。
またチクソプレスによる薄膜化とリブ構造化による強度アップも見込め、リブ構造化によって表面積を大幅に増大できることから、冷却効果が得られるメリットも得られた。

・PIG成形法の開発
-2点ゲート仕様でのPIG成形において、充填率100%を達成
-インジェクション速度1000mm/sec以上を達成

・チクソプレス成形法の開発
-1辺200㎛でアスペクト比2.0のマイクロピラー金型を製作
-保持温度300℃ではアスペクト比1.5、400℃ではアスペクト比2.0に漸近するマイクロピラー・アルミヒートシンクの成形に成功

・上記成形法の連動成形とタクトタイム検証
-ロータリ機とCNC制御を用い、上記2つの異なる成形法を同時且つ連続的に稼働させる成形機を製作
-PIG成形～チクソプレス～取り出しでタクトタイム1分以下を達成

研究を通じ、知的財産として以下3件の特許申請を行った。
・特願2019-221917「ダイキャスト装置及びダイキャスト製品の製造方法」
・特願2021-025038「ダイキャスト装置及びダイキャスト製品の製造方法」
・特願2021-025039「金属成形装置及び金属成形方法」

スマートフォンのカバーや内蔵部品のヒートシンクとして利用できる。

スマートフォンカバーの試作を行い、品質外観にはなお改良の余地はあるものの、構造欠陥などは皆無であり内蔵部品としての使用は十分可能な状態となっている。そのため、内蔵部品でのマーケット調査を開始している。

多点PIG成形とチクソプレス成形の連動により、切削加工していたアルミニウム部品の薄膜化、剛性向上が実現できる。
また後工程短縮による製造リードタイム短縮、PIG射出による廃材ゼロなど、多くのメリットが得られるようになる。

安定した連続生産に向けた研究開発を継続している。また「スマホカバー等の大物は直近ではまだ難しいので、まず内蔵の小部品を生産できるようにしてほしいし、その方がマーケットも大きい」とのコメントを頂戴しており、外観部品の展開とも合わせて実用化を目指していく。

研究期間中に制作したノズルにおいては、様々な表面処理を試したものの、最長でも20ショット程度で詰まりになるインジェクション不良が発生してしまった。そのため、安定した連続生産を行うための、ノズルの改良が最重要課題となっている。