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机械资讯 614 期

模具挑战1µm精度

翻译/崔海川
大阪机械服务中心

被称为高科技模具的是行动电话之模具。约由300个零件所构成,模具与模具之间的配合部分,被要求在10µm以内的加工精度。若与其他用途之模具比较,其Cycle非常的短。门槛(Hurdle)很高,近畿精工(滋贺县长滨市西上坂庁)可以说属于后来发展的制造厂,故也没有过去那些经验的包袱,无图面进行加工,以及精微加工技术,实现了高精度量产模具的短交货期。在累积的技术活用下,保证1µm精度,去挑战超精巧之模具,目标也放在医疗用途之检查晶蕊(Chip)的量产化。

后期发展的武器为IT

该公司最初从事工业用缝纫机零件,铁路车辆方面的零件等加工,从1980年代后半开始转形生产模具。当初该公司的CAD/CAM属于2次元的能力,在1992年面对「光学玻璃,录放影机的精密模具,使用3次元CAD/CAM才能对应」,因此尽快的导入高水准的「U-Graph」模组,透过3次元进行设计的情形。

在大企业中才会导入的实体模型设计,该公司也有导入使用。透过电脑见到实际物品的设计手法。之后SONY等大企业,也开始采用这种方式,可以说明一脚踏进去这个领域的情况,近畿精工公司突然之间接受了数位相机等量产模具订单。当时从业人员只有7~8位,精密模具的制造实绩几乎等于零。田泽社长表示,「正好搭上领导集团公司的顺风车」。

经过了提供NOKIA,MOTOROLA等行动电话制造厂用途的In-modle模具制作后,从7年前开始生产行动电话框体的模具。

作模具,并没有图纸图面。从客户那里取得资料后,开始设计。资料完全是从网路上取得的情形。另一方面,该公司的强项之一是活用放电加工机后的生产技术,针对量产模具而言,可以说是这个产业Top Class,目标是能够做到20几天内就能够交货的表现。

受到中国的威胁

4年前为了缩短交货期,目的是减少管理业务的负担,导入了设计资料与订单、交货期、估价、财务管理等的一元化管理系统,每年削减2,000万日圆的费用。

去年受到行动电话制造厂的要求,着手开发行动电话能够量产的树脂制机壳(Chassis)之模具开发,已经获得成功的表现。由于模具尺寸精度,若不在5µm以下时,会产生毛边的情形,就模具制作工程而言,尺寸是在机械上进行量测,培养年轻的技术人员,故能够制作出高精度模具。

机壳是由俱备耐热、耐药品性的高强度PPS树脂,聚硐鞍树脂中添加玻璃来使用。就目前的镁合金成形用途的压铸模具而且,模具射出寿命为10万次,就这次成功开发的树脂用模具来说,能够对应100万次的射出寿命,能够减少客户在模具方面的费用。

由于是后来发展的制造厂,由于未拥有像过去那样能够绘图的工作人员,直接透过IT技术驱使,进行新的挑战。

根据田泽社长表示,由于该公司的模具生产历史较短,因此担心「中国企业的威胁」。无论怎么说中国的人事费用较廉价,「即使拥有最新的设备,也没有胜算的把握」。行动电话的模具可以说是高规格精度,除了国内企业的对应之外,难以做好,当然中国在这方面也会持续的生产。

医疗用检查晶蕊的量产化

近畿精工公司,被日本经济产业省今年度的「战略基盘技术高度货支援事业」所采纳,在产、官、学、合作发展医疗用途的树脂制作的检查用晶蕊的开发计划。

在医疗、环保、生物科技领域使用的分析用uTAS晶蕊,以现在的技术而言,模具制造可以说是高成本,交货期过长,故属高价位的情况。此外,由于3次元形状加工困难,存在着高机能化的课题。就切削加工、工具、量测、成形的各领域,进行新的技术开发,在廉价且高机能的舍弃式uTAS晶蕊,试图供应这方面的市场。

在血液、尿等的检查用途,必须要拥有保证1µm精度的模具,田泽社长表示,「要保证1µm精度十分困难,环视世界目前尚无」。

就目前家产品等来看,从销售开始不到半年,又会有性能优异,价格低廉的新产品上市。制造厂也会将当初的价格向下压抑,继续生产计划的情形。结果是模具的价格也跟随不断的下降,再加上中国企业的加入,使得日本模具产业占8成左右,属于小企业8~9名从业人员,在经营上更加困难。就工艺的高级化方法来看,必须支持日本的工艺基础技术养成,终于能够见到由国家给予支持。

若就行动电话用模具的1年之间修改次数来看为376次。其中修正次数为336次。每天都有接受改造与修正模具的依赖。当克服了一项课题得后,面临的是客户要求更加严格,并具强迫供应商以更短的交货期交货。就目前日本国内实际的状况来看,若无法做到资讯管理彻低的共有化,实体设计的活用化,就无法生存下去。

田泽社长表示,「无论是多有名的射箭高手,还是抵不过使用最新式枪械的普通人。能够机械化的地方,尽量使用机械,无法使用机械的地方,只好用人来加以配合」。10µm为止以机械来做到,再精密的精度就必须依赖人的技术。这可以说是近畿精工公司的哲学。

2000年时该公司营业额超过2亿日圆,然而超过3亿日圆,却是在7年之后。目前为止,该公司重视的不是营业额提升,而是重视获利能力。就生产对应体制来看,该公司的从业员从16名,增加到27名。「行动电话使用的模具,在日本国内生产还能够持续维持多久,无法保证。但是检查用途的晶蕊的可以说是该公司与其他公司值得期待,期许创出新的强项」。


(资料来源:生产财杂志,2007年12月号,页A52~A53)

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