電子部品には、微細で極薄な材料を使い精度の高い加工技術が要求されます。
この記事では、軽量化や微小化、極薄化を求められる電子部品に適応した高精度で複雑なプレス加工技術について解説。併せて、よく用いられる材料、曲げ加工、精密プレス加工について解説いたします。
一般的なプレス加工と精密プレス加工の違いを知るためにも、ぜひ最後までご一読ください。
一般的なプレス加工も、高精度が要求される精密プレス加工もどちらもプレス加工には変わりはありません
一般的なプレス加工も、高精度が要求される精密プレス加工も部品となる元の金属板を凸と凹２つの金型に圧着、つまり上から大きな力で押し変形させる加工方法です。
いずれにしてもプレス加工の機器の操作は比較的簡単な部類に入り一度金型をセットしてしまえば、あとは自動で加工が進むよう工程を組むことも可能なため、工程中に職人の手が入るような部品製作より生産性が上がります。
このためプレス加工は、プレス機械を使い大量に製品を生み出すことができるため人件費を削減できるメリットがあることもその特徴のひとつとなります。
個体差も出ない同じものを大量に作りたい場合にはプレス加工が最適です。
逆にプレス加工のデメリットは自由度が低いところです。これは事前に決めた形にしか加工ができないため、万が一計画が変更された場合、金型などの設計変更にかなりの労力がかかってしまうことが弱点として挙げられます。
また、大きな部品やあまり精度が求められない部品には一般的なプレス加工で十分ですが、電子部品等精密な加工技術が必要となるシーンでは特殊な加工方法を用いる必要があります。
曲げ加工の精度
プレス加工の代表的な加工方法として挙げあれるのが「曲げ加工」ですが、曲げ加工だけで製品になることはあまりなく、ワイヤー放電加工やプロファイル研磨といった加工技術と組み合わされてひとつの製品が出来上がっていきます。
この曲げ加工によって生み出される製品は、その加工工程で使われる金型によって左右されます。
細かく言うと金型の寸法と形状の正確さが重要で、曲げ加工を含めプレス加工では金型の形がそのまま映されるので、おのずと加工を施したその完成品の精度は金型の出来によって変わってくるのです。
例えばミクロン単位の精度が要求される電子部品や航空機等は、精密な加工が必要になるため精度の高い金型製造がとても重要とされています。
精密さが必要な電子部品加工
プレス加工は、日用品などを大量に安く生産できる点で優れており世の中一般で広く使われていますが、一方で通常のプレス加工で求められる以上の精度が必要な部品もあります。
それは半導体や電子機器、光学機器、医療機器などのより高い精度が求められる電子部品などが挙げられ、これらの部品は精密で微細、極細の材料を取り扱いかつ厳しい公差が求められます。
このような場合は精密プレス加工という、通常のプレス加工よりさらに精度が求められる加工方法で部品が生み出されています。この精密プレス加工は、精度が求められるため、いかに歩留まりよくコストを抑えつつ加工できるかが製造上のポイントとなってきます。
下記で、精密プレス加工技術の特徴について以下で詳しく解説します。
高精度なプレス加工の特徴
少し寄り道しましたがこの記事のテーマである高い精度が求めらえる「精密プレス加工」とは、プレス加工より高い精度が求められる加工技術のことを言います。
この精密プレス加工は、より精度の高い金型を製造し使うことで部品の加工精度も保たれ、極薄、極細、微細な部品も扱えるようになります。
とはいえ、精密プレス加工とプレス加工は、どちらも金型を使って金属板を加工することには変わりはなく「これはプレス加工」、「こちらは精密プレス加工」という明確な定義やカテゴリー分けがあるわけではありません。
一般的に「精密プレス加工」を指す場合は「ミクロン単位」での精度が求められるケースをそう読んでいるケースが多いと思われます。
精密プレス加工を行う場合、その元になる金型も精密に作らなければならないため、通常のプレス加工で部品の製造を行うケースに比べ、さらに綿密で最適な金型材料の選定を行わなければいけないケースも多くあります。
精密プレス加工の金型材料としては、ステンレスやSKDなど、プレス加工としては一般的に使用される金型素材をはじめ、お客様から求められる成型品のスペックによっては、さらにタングステン、超硬、セラミックス、クロム、モリブリテン、グラファイトなどなど特殊な素材も含め金型の素材選定を行わなければいけないケースもあります。
金型の素材選定は耐久性は元より熱伝導性、耐摩耗性、耐熱性、ショット回数なども考慮しその選定が行われます。
また、その金型の設計精度もミクロン単位の精度が要求される精密プレス加工には欠かせないため、高い設計力や金型素材選定力など含めて、その製造メーカーの力が試される場となっています。
ぜひお気軽にご相談、お問い合わせください
川田製作所では、3,000種以上の加工経験を活かし、試作から量産まで幅広い対応を得意としたプレス加工メーカーです。
お客様が欲しい部品の形状・数量・ご予算・納期などをお聞かせいただき、お客様にとってよりよい加工方法を用いて製品をご提供できればと考えております。
小さなことでも、ぜひお気軽にご相談、お問い合わせください。お待ちしております。
