3Dプリント樹脂型による金属エンボス加工技術

3Dプリント樹脂型による金属エンボス加工技術

  • 金属製品 締切 : 2016.01.31
  • 金属材料に対して金型で圧力をかけて変形させる金属プレス加工。この加工では金属製の金型を使うのが通常ですが、(有)スワニーと中辻金型工業(株)は3Dプリンターで出力した樹脂製の型を使った金属プレス加工を実現しました。この技術によって、製造コストの低減や製造期間の短縮が可能となっただけでなく、従来の金属製金型では表現が難しかった複雑な凹凸加工が可能となりました。
(有)スワニー/長野県、中辻金型工業(株)/大阪府 (有)スワニー/長野県、中辻金型工業(株)/大阪府

デジタルモールドへの取り組み

経済省の中小企業白書で「ものづくりの駆け込み寺」と評されるスワニーは、製品設計受託と商品企画サポートを主な業務とする設計会社です。創業は 1970 年、マイクロモーターのコイル巻線や静電粉体塗装を行う町工場でしたが、国内メーカーのアジアシフトで業績が悪化、2010 年、大手家電メーカーなどで設計や生産技術を学んだ橋爪氏がご両親から経営を引き継ぎ、新しい業態を立ち上げました。

橋爪氏の事業に対する想いの一つに「個人も含め、より多くの人のアイデアやデザインを形にするお手伝いがしたい」というものがあります。その想いがベースとなり生まれた技術が3Dプリンターで出力した樹脂型を金型にして射出成形をしてしまう同社のデジタルモールド®です。

デジタルモールド®は、現状では成形可能な回数に限りがあるため量産までできるわけではありませんが、迅速で安価に量産時と同じ材料で試作部品や小ロット部品を製造することができるというメリットがあります。3Dプリンタで樹脂性の金型を作ると聞くと簡単に聞こえますが、成形時の温度や圧力の加減など、そこには金型職人の熟練の技が不可欠なのです。

デジタルモールド・プレスの誕生

そしてこの度、東大阪で金属加工を営む中辻金型工業と連携し、デジタルモールド®の技術をプレス加工に応用することで生まれたのがデジタルモールド・プレスです。つまり、3Dプリンターで出力した樹脂型を使って金属のプレス加工をしてしまう取り組みです。

まずはデザイン画を元に、(有)スワニーの構造・筐体・機構設計経験の豊富なスタッフさん達が3次元CADデータ化設計を行います。
設計した3Dデータをもとにスワニーの3Dプリンターで樹脂型を出力します。そして、3D樹脂型を中辻金型工業に送り、同社のプレス機に装着してプレス加工をします。

デジタルモールドプレスによるエンボス加工

このデジタルモールド・プレスにより、金属板に対して様々な凹凸の加工が可能となりました。これまでのテスト結果では、板厚0.5~1ミリ程度の板であればエンボス加工が可能です。金属板の素材は、鉄、アルミ、ステンレス、銅などが対象です。

エンボス加工の特徴は「反りがない!」というのが一番大きいところです。デジタルモールドで金型を作ることにより工具鋼ではできない加工が実現しました。

(ご参考:曲げ加工)

また、エンボス加工だけでなく曲げ加工も出来てしまいます。テストでは、アルミ、ステンレス、鉄、銅などの板に対して、板厚3ミリ程度であれば90度に曲げることができることが確認出来ています。

また、従来の金属型で発生しがちな曲げキズやショックラインが一切入らないことが判明しました。まさに、デジタルモールドだからこそできた技です。
ぜひ、デジタルモールドプレスによって実現された金属板に対するエンボス加工という技術を活用して、これまでになかったプロダクトをご提案ください!

【メーカー紹介】有限会社スワニー / 長野県伊那市

設 立:  1970年
代 表:  代表取締役社長 橋爪 良博
従業員数: 18名
事業内容: 製品設計、3Dプリンター出力

【メーカー紹介】中辻金型工業株式会社 / 大阪府東大阪市

設 立:  1974年
代 表:  代表取締役社長 中辻 儀治
従業員数: 18名
事業内容: プレス金型・板金加工・試作・プレス加工・部品加工、金属加工

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募集要項

従来の金属プレス加工に3Dプリンターという新しい製造技術を取り入れたデジタルモールド・プレス。この技術を世の中に活かすため、ぜひお力をお貸しください。

<募集内容>
◇デジタルモールド・プレスの良さが活用されているプロダクトデザイン
◇片手で持てるサイズの消費者向け雑貨・生活用品で、電気を使わないものとします(インテリア、キッチン、文具/デスク、ファッション雑貨品等)
※本サイトや全国の小売店を通じて販売するため、BtoBのビジネスアイデアは対象外と致します。

<報酬>
株式会社TRINUSが製品化・販売を行い、下記の報酬をお支払します。
◇製品開発が着手された段階で賞金5万円
◇販売されれば売上ロイヤリティ最大で3%(20年間)
※製品開発の対象となる作品の数に上限はなく、製品化が可能と判断されれば、いくつでも採用されます。

<応募方法>
◇コンテンツは、すべて画像(JPG, PNGまたはGIF形式)で本サイト内で投稿してください。
◇コンテンツは、企画書、アイデアプラン、アイデアスケッチ、レンダリングCG、図面、実際に制作した試作品を撮影した画像等、自由に組み合わせてご投稿頂けます。投稿は合計6ファイルを上限となっております。

<審査方法>
◇「Want it!」で高評価を獲得し、閲覧ユーザーから多くの支持を得ていること
◇応募要項に沿っており、メーカーにて製造可能なこと
◇複雑な構造になり過ぎず、現実的に販売可能な製品価格に収まるデザインであること

※注意事項については利用規約もご覧ください

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  • スパムとして報告する zuki zuki 作品投稿の締切り間際ですが、質問です。

    以前、『高さ150mmの成形物だと工程数が増える』との
    回答がありましたが、何mmぐらいが現実的な高さとなる
    のでしょうか?

    以上、ご回答宜しくお願いします。
    スパムとして報告する Kayo Toya Kayo Toya 製品の形状や材質、板厚にもよります。
    実際にテストしていないため具体的な寸法は申し上げられませんが加工方法を考えます。
    スパムとして報告する zuki zuki ご回答ありがとうございます。

    確かに、デザイン案の実現化には他にも様々な
    条件や問題があるのかと思います。

    また疑問点が出ましたら宜しくお願いします。
  • スパムとして報告する Desart Desart エンボス加工での凹凸はどのぐらいの微細な表現まで可能なのでしょうか?
    スパムとして報告する TRINUS TRINUS ご回答いただきました。

    エンボスの凹凸は幅0.5ミリくらいまでは可能だと思われます。その場合は刻印に近い形にはなります。ただ、今のところ最小の実績データがとれていないのでテストしないとわかりません。
  • スパムとして報告する 橋原一輝 橋原一輝 高さが150ミリを超えるコップのような形状をプレスして製作することは可能でしょうか?
    スパムとして報告する Kayo Toya Kayo Toya 150ミリとなるとへら絞り加工になります。プレスで製作出来なくはありませんが工程数がかなり多くなります。
  • スパムとして報告する 16koubou 16koubou 制作可能最大寸法は?
    スパムとして報告する 16koubou 16koubou ありがとうございなす200㍉以内で検討させていただきます。もう一つ質問させていただきます。プレス板のエッジ加工、四方立ち上げ可能でしょうか、紹介写真では切りはなしのみに見えますが。板厚1ミリではエッジ対応は必要不可欠に思われますが?よろしくお願いします。
    スパムとして報告する Kayo Toya Kayo Toya 四方立ち上げは可能です。エッジの処理は必要だと思います。
  • スパムとして報告する lxatdex lxatdex エンボス加工の特徴は「反りがない!」というのは、金型成形と比べ具体的にどういう状態で仕上がるのでしょうか?
    知識が足りず、このような質問をこの場でお聞きしてしまい、大変申し訳ありません。
    他にはない差別化された商品を企画する上で必要だと思うので、お忙しい中恐縮ですが、教えて頂ければ幸いです。
    スパムとして報告する TRINUS TRINUS ありがとうございます!中辻金型工業(株)の戸屋様にご登場・ご回答頂きました。
    スパムとして報告する lxatdex lxatdex 教えていただきありがとうございます!

    投稿作品に活かしたいと思います!