アルミ鋳造、鋳物、金型を一貫請負

金型を出た後の部品の道のり

金型から突き出された部品は、通常、湯道系を切り離し、バリを除去した後、精度が求められる面――例えば合わせ面、位置決め穴、ねじ――のCNC加工へ進みます。次に、用途の要求(耐食性、外観、塗装密着性)に応じた洗浄と表面処理を行い、最後に納品前の寸法・外観検査を行います。工程の順序は製品によって変わる場合があります。例えば、一部の部品では特定の箇所を表面処理の後に加工します。

注目すべきは、各工程間の移行が受け渡し点になっていることです。以下の3つの受け渡し点が、問題が最も発生しやすい場所です。

問題が起きやすい3つの受け渡し点

受け渡し点1:鋳造からCNC加工へ

基準面(データム)。CNC加工では、治具上で部品を位置決めするための基準系が必要です。金型が作り出す基準が加工時に使う基準と異なる場合、2つの工程の誤差が積み重なり、部品間の再現性が低下します。そのため、基準は加工の段階で決めるのではなく、金型設計の段階で統一しておくべきです。

取り代(加工代)。加工する面には、切削工具が鋳肌を完全に削り取れるだけの材料を残す必要があります。しかし、残しすぎることにも利点はありません。ダイカスト品の最外層は通常、内部よりも緻密であるため、深く削ると下に潜んでいる巣が露出することがあります。これが、鋳造時には問題なく見えた部品でも、加工後に初めて巣が「現れる」理由の1つです。

ワークの保持(クランプ)。薄肉の部品は、治具に強く固定されると変形しやすく、クランプを解放した後にスプリングバックして寸法がずれることがあります。クランプできる位置は、部品設計の段階から考慮しておくべきです。

受け渡し点2:CNC加工から表面処理へ

鋳肌面と加工面は同じではありません。同じ処理方法でも、鋳肌が残る領域と切削された領域とでは、外観の結果が異なることがあります。1つの部品が両方の面を視界内に持つ場合、この差は最初から考慮しておく必要があります。また、各表面処理方法は、展伸用アルミと比べて鋳造用アルミ合金に対して異なる反応を示します。

表面付近の巣。加工後に表面に露出した、あるいは表面すぐ近くにある巣は、仕上げ工程で不具合を引き起こすことがあります。例えば、塗装やコーティング内の気泡、あるいは部品内部への薬品の浸入などです。気密性や液密性が求められる製品では、仕上げの前に小さな空隙を封じる含浸(インプレグネーション)が一般的な対策です。含浸が必要かどうかは製品ごとの要求に依存し、技術要件を作成する時点で決めておくべきです。

処理前の洗浄。表面に残ったバリ、切削油、離型剤は、密着性を低下させ、仕上げ層の不具合の原因となります。したがって洗浄は、副次的な工程ではなく、チェーンの一部です。

受け渡し点3:表面処理から検査・組み立てへ

処理層が接触面を変える。コーティングや表面処理層は、精密な嵌合部で寸法や接触特性を変化させることがあります。そのため、ねじ、接触面、導電が必要な箇所は、処理時にマスキング(マスク処理)を行うか、処理後に仕上げ加工を行うのが通常です。

何を、いつ測るか?どの寸法を表面処理の前に測り、どの寸法を後に測るかは、早期に合意しておくべきです。2つの時点での測定結果は異なる可能性があるためです。工程に熱処理も含まれる場合は、工程の順序も考慮する必要があります。

前工程の判断は後工程にどう影響するか

以下の表は、典型的な判断と、それを確定させる適切なタイミングをまとめたものです。

5つの行に共通するのは、判断が、その結果を負う工程よりも早い段階で下されるという点です。遅くなるほど是正コストは高くなります。生産開始後に金型設計や図面を変更するのは、相談段階で話し合うよりもはるかに高くつくためです。

各工程が別々の会社にある場合

鋳造、CNC加工、表面処理が別々の会社で行われる場合、常に起こるわけではありませんが、いくつかのリスクが生じる可能性があります。

• 基準の情報と設計意図が関係者間で失われ、それぞれが勝手に異なる基準を選んでしまう。
• フィードバックの遅れ。加工段階で見つかった不具合(例えば巣の露出)は、何層ものやり取りを経て鋳造段階に戻る必要があり、鋳造条件や金型が調整されるまでに時間がかかります。
• 責任の曖昧さ。部品に不具合がある場合、「鋳造の問題か加工の問題か」という問いは、迅速に処理されるのではなく、関係者間の論争になりやすくなります。
• 輸送と待ち時間が拠点間で積み重なり、総納期に加算される。
• 品質記録の分断。各社が独自の記録を作成するため、チェーン全体を通した照合が困難になる。

チェーン全体が単一の窓口の下にある場合:利点と条件

鋳造、加工、仕上げを責任を持つ単一の窓口の下に置くことで、上記のリスクを大幅に減らせる可能性があります。フィードバックループの短縮(加工時に見つかった巣を鋳造工程の調整にフィードバックできる)、品質について最終的に責任を持つ主体が一つであること、受け渡しと輸送の回数の減少、そしてチェーン全体で統一された品質記録です。

ただし、「一つ屋根の下」が自動的に優れているわけではありません。一貫対応サービスの価値は、各工程に実際の能力があるかどうかに依存します。管理は優れていても弱い工程を抱える窓口は、その工程で弱い製品を生み出します。また、特殊な工程を専門のパートナーと連携して行う場合もあり、それはまったく普通のことです。重要なのは、窓口が結果に対する責任を負い、どの部分を誰が行っているかについて顧客に対して透明であることです。

Daiwaの一貫対応サービスのアプローチ

Daiwaは一貫対応サービスのモデルでサービスを組み立てており、単一の窓口が、金型設計、アルミダイカスト、CNC加工、表面処理から品質検査まで一貫して責任を負います。この方法により、上記3つの受け渡し点での判断を、設計相談の段階から一緒に検討でき、後工程で遅れて発覚することを避けられます。新規受注の依頼を受け付けるプロセス、図面から納品まで。

「ワンストップ(一貫対応サービス)」の実態を確かめる3つの質問

Daiwaであれ、一貫対応サービスを自称する他のサプライヤーであれ、次の4つの質問は、本当に統合されたチェーンと単なる呼称を見分けるのに役立ちます。

• 基準と取り代は誰が決め、その決定はどの段階で確定しますか?良い答えは「金型を作る前」です。
• 後工程で巣や表面不良が見つかった場合、鋳造工程へのフィードバックはどのように行われますか?誰がフィードバックを受け、調整がどのように記録されるかを把握する必要があります。
• どの工程をサプライヤー自身が行い、どの工程をパートナーと連携し、品質について最終的に誰が責任を負いますか?この点の透明性は、すべてが1つの工場内にあるかどうかよりも重要です。