部門紹介 精密部品加工部門

精密部品加工部門では、各種素材に対する深い知識と加工ノウハウを活かし、主に半導体、医療などの分野に、高精度かつ高信頼の部品を提供し続けています。

特長

独自の切削技術を構築し、ミクロン単位の精度でお客様のご要求にお応えします。

  • アルミニウム・マグネシウム・チタン・SUS等の各種金属、及び超電導絶縁材(FRP)等の精密三次元加工が可能。
  • 加工方法、工程設計、切削工具の設計等、独自のノウハウにより高精度・高能率な形状加工が可能。

様々な超難削加工、超高精度加工、非金属加工の実績があります。

スーパー繊維素材の精密切削加工

高強度繊維FRPの高精度、高品位な加工を実現。
メカトロニクス分野へ適用の途をひらく。

ダイニーマFRP

ザイロンFRP

加工データ

  • 穴径:φ5K6(8μm)

  • 外径:±0.025

  • 平面度:0.03(φ400)

  • 位置公差: ±0.025

  • 溝加工公差:0.05

  • 面粗度:6.3Z

技術者に聞く

どのような技術なのか

東洋紡績株式会社が開発した「ダイニーマ®」、「ザイロン®」は、有機繊維としては最高レベルの強度・弾性率をもつスーパー繊維として、自動車部品、防弾チョッキなどに利用されています。その「ダイニーマ®」、「ザイロン®」を使ったFRPをきれいに加工する方法はないか、と同研究所から相談がありました。
これまでにもFRPの切削加工を手がけたことがありましたので、それほどむずかしくはないだろう、と思ったのですが、やってみると非常にやっかいな素材で1ヶ月以上失敗の連続でした。従来の工具では、どうしてもケバだちや繊維の剥離が生じてしまいます。また、加工中、カッターの熱で繊維が劣化してしまう、という点も問題でした。

成功のポイント

やわらかい樹脂のなかに、非常に硬い繊維がはいっているという、これまでにない素材を加工するわけですから、従来のカッターでは通用しません。それならば自分で素材にマッチした刃物を作ってやろうと、10種類以上の形状をトライしました。その結果、カミソリのように薄く、なおかつ折れにくい刃であれば、うまく加工できることがわかってきました。
ダイニーマ®FRPでは、それでうまくいったのですが、ザイロン®FRPは、弾性率、強度、密度がダイニーマ®FRPの2倍近くあり、同じ方法では加工することができません。結局、それぞれに適した専用の刃具を見つけるまでに4ヶ月近い試行錯誤を繰り返し、最終的にはどちらもミクロン単位の精度で切削加工することに成功しました。
加工例のない新素材であっても、あきらめずに挑戦し続けることで、新たな技術をものにすることができたのです。

適用分野

「ダイニーマ®」、「ザイロン®」の特性から、超伝導装置や半導体装置の精密部品としての利用が期待されています。また、これまで加工が困難だったため、メカトロ部品への利用は進んでいなかったのですが、今後、金属、セラミックスにかわる材料として、適用範囲が広がっていくのではないかと思われます。

難削材の精密切削加工

各種合金から複合素材にいたるまで、常にチャレンジする精神で厳しい精度要求をクリア。

CMD(高強度な樹脂とガラスマットの複合材料)

チタン合金、コバール・マグネシウム合金

技術者に聞く

どのような技術なのか

当社ならではの難削材加工の成功例として、高強度の樹脂とガラスマットの複合材料であるCDMという製品の精密加工事例があります。
CDMは熱変形しにくいことからIC等の基板の製造工程において搬送ジグとして広く使われています。この材料について、ある半導体のボンディングメーカーから加工の依頼を受けました。従来マグネシウムが使われている部品をより強度があるCDMにしたい、というものです。

これまでFRP等では、10μm以下の精度で加工できるものがほとんどありませんでしたので、さっそくトライしてみたところ、やはり簡単にはいきませんでした。削ることはできるのですが、配合されているガラスマットのせいで刃の摩耗が激しく、工具がもたないのです。金型のような一品ものと違い、部品加工では、量産に対応できなければ実用になりません。安定した加工精度を保つために、より硬い、耐久性にすぐれた刃具が必要とされたのです。何種類もの材種を試した末、ようやく最適な刃具を探し当て、課題をクリアすることができました。

成功のポイント

一口に難削材といっても、チタン合金、ニッケル、マグネシウム、コバール、SUS630など、硬いものだけでなく、熱伝導率が低く工具に負担がかかる、延性や熱膨張率が大きく加工しにくい、あるいは、酸化しやすい、可燃性があるといった加工条件が限定されるものまで、さまざまな性質があります。

どのような材料、条件でも、要求どおりの精度を確保するためには、すぐれたハードとすぐれたソフトが不可欠です。当社では、社員ひとりひとりが技能の向上に積極的に取り組んでおり、各種技能検定試験の合格者も多く輩出しています。私自身、2004年11月に「現代の名工」に認定されました (注1)。そういったソフト面でのレベルの高さと、CAD/CAMシステム、マシニングセンターをはじめとする先端加工設備、そして各種測定器といったハードが一体化したものづくりの体制こそ、当社の技術の核といえます。

  • 注1
    レントゲン用部品で、真直度0.05以内、面粗さ1.6Sという他の追随を許さない高精度加工の実用化に成功したことが評価されました。

三次元精密切削加工

HRC70の高硬度材を高精度に加工。
5軸マシニングセンターによる同時5軸加工や、精密金型への応用が可能に。

被削材:金型部品

被削材:エンドミル

技術者に聞く

どのような技術なのか

昨今、金型には部品の高性能化、複雑化、軽量化にともない、ミクロン単位の精度が求められるようになってきました。また、金型自体の寿命をのばすために、金型材の硬度化が進んでいます。しかし、HRC60以上の高硬度材は放電加工の領域とされ、従来の切削技術では刃物が損傷してしまったり、削ることができたとしても、消耗が激しくて実用にならない状況でした。
そういったなかで、当社はお客さまからの厳しい精度要求に応えるべく、HRC65~70の粉末高速度鋼といった高硬度材を直彫りにより高精度に微細加工することが可能になりました。
これによって従来難しかった複雑な形状の三次元精密絞り金型の製作が可能になり、各種自動車部品、医療機器部品、電子部品など、多様な分野への適用が期待されます。

硬度表

この技術がもたらす利点

放電加工や研削加工にくらべて、切削加工は精度が高いだけではなく、加工工程を完全にNC制御できるという利点があります。CAD、CAMのデータをそのまま反映することができるため、設計、加工が容易な上、絞り工程での金型試打ちが最小限ですみ、工程の短縮をはかることができます。
また、再現性にすぐれていることから、金型の一部が摩耗した場合にも、まったく同じ交換部品を提供することが可能です。

成功のポイント

金型の製作は、部品の設計、加工、組み立てから立ち上げまで、総合的な技術力が求められます。当社は、昭和21年以来の長い歴史があり、技術力に加えて、材料や使用する工具カッターパス、加工条件に関しても豊富な知識とノウハウをもち、お客様からの要求に対応する為、さまざまな試行錯誤を経て切削技術を高めた事が大きなポイントと言えます。

現代の名工

加工のスペシャリスト

当社システム製造本部の五十嵐清英、当社マイスター(注1)が、レントゲン用部品で、真直度0.05以内、面粗さ1.6Sという他の追随を許さない高精度加工の実用化に成功したことが評価され、2004年11月に、厚生労働大臣より「現代の名工(注2)」に認定されました。

システム製造本部 五十嵐清英
Kiyoei Ikarashi
(現代の名工、黄綬褒章、高度熟練技能者、特級機械加工技能士)

当社システム製造本部の川﨑勝司、当社マイスター(注1)が、レントゲンフィルム用ガイド、半導体チップ実装用ワイヤーボンディング用ホーン(注3)などの精密金属製品の検査において、金属表面のミクロン単位の傷やゆがみを識別し、高品質な製品の安定供給を可能とした高度な検査技術が評価され、2010年11月に、厚生労働大臣より「現代の名工(注2)」に認定されました。

システム製造本部 川﨑勝司
Katsuji Kawasaki
(現代の名工、黄綬褒章、特級機械検査技能士)

当社システム製造本部の相場満彦が、高精度部品の検査および、μ(ミクロン)単位の表面仕上げ精度を実現するなど、半導体製造設備などの高品質維持や量産化に寄与したことが評価され、2020年11月に、厚生労働大臣より「現代の名工(注2)」に認定されました。

システム製造本部 相場満彦
Mitsuhiko Aiba
(現代の名工、特級機械検査技能士、特級仕上げ技能士)

  • (注1)
    当社が2005年3月に新設したマイスター制度(卓越した技能を有し、後進の指導・育成に力を注いでいる社員を認定し処遇する制度)による呼称。
  • (注2)
    全国の伝統工芸や工業製品の加工分野で国内最高水準の技能を有し、現在も現役で活躍している方を対象として厚生労働大臣によって授与される表彰。技能者にとって最高の名誉。
  • (注3)
    PT基板に半導体チップを取り付けるための半導体製造装置の一部で、基板とチップを結ぶ金線を溶着するための装置部品であり、装置の性能を左右する最重要部品のひとつ。

お問い合わせ

  • こんな金型や部品がつくりたい。
  • 色々な提案をしてほしい。
  • 今困っていることを相談したい。
  • 参考に見積りを取ってみたい。

お客様のさまざまなご質問、ご相談をお受けしております。お気軽にお問い合わせください。

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