製品の軽量化は、性能向上や省エネルギー化、小型化を進めるうえで重要なテーマとなっています。一方で、軽量化を優先しすぎると強度や剛性への影響が懸念されるため、材料選定や加工方法の検討に時間を要するケースも少なくありません。既製品や一般的な材料だけでは要求仕様を満たせない場合には、素材の特性と加工技術をあわせて検討することが重要です。
軽量化と強度を両立するためには、設計段階から加工会社と相談し、用途や使用環境に適した素材や製造方法を選定することがポイントになります。この記事では、軽量化と強度を両立するための考え方と、マグネシウム合金を活用した加工対応について紹介します。
【技術・製品概要】
軽量化と強度を両立する設計では、単純に軽い材料を採用するだけでは十分ではありません。使用する環境や必要な強度、加工性、生産性などを総合的に考慮することが求められます。
株式会社サンブライトでは、マグネシウム合金を中心とした精密切削加工を行っています。試作から量産まで対応し、ダイキャスト、切削加工、表面処理、塗装まで一貫した生産体制を構築しています。
【特長・技術ポイント】
〈軽量化に適したマグネシウム合金〉
マグネシウム合金は実用金属の中でも軽量な材料として知られています。航空機、自動車、精密機械、医療機器など幅広い分野で利用されており、軽量化が求められる製品の選択肢の一つといえます。
また、一般的に軽量化で用いられる樹脂や炭素繊維と比較して、放熱性や電磁シールド性に優れるという特徴があります。
〈加工技術が製品性能に影響する〉
軽量化を目的として薄肉形状や複雑形状を採用する場合は、加工精度も重要になります。わずかな加工誤差でも製品性能に影響することがあるため、加工方法の選定が欠かせません。
サンブライトでは、カメラ部品などで培った加工技術を活用し、薄肉加工や高い角度精度、外観精度が求められる部品に対応しています。素材へのストレスを抑えた加工方法により、精度とコストの両立を目指しています。
〈設計から製造まで一貫した対応〉
軽量化設計では、素材選定だけでなく、ダイキャストや切削加工、表面処理まで含めた製造工程全体を考える必要があります。
サンブライトでは、ダイキャストメーカーとの連携に加え、切削加工、化成処理、塗装までを一貫して対応しています。工程間の連携が取りやすく、品質管理やリードタイムの面でもメリットが期待できます。
〈試作から量産まで対応可能〉
軽量化設計では、試作品による評価と改善を繰り返すことも少なくありません。そのため、試作だけでなく量産への移行まで見据えた対応力が重要になります。
サンブライトでは、1個からの試作対応に加え、月産1万個程度までの量産にも対応しています。開発段階から量産まで継続した検討が行える体制を整えています。
【活用例】
〈光学機器部品〉
高い加工精度と軽量化が求められる光学部品では、マグネシウム合金やアルミニウム合金を用いた精密加工の実績があります。薄肉加工や高い寸法精度が必要となる製品にも対応しています。
〈輸送機器関連部品〉
軽量化による性能向上が求められる輸送機器分野では、マグネシウム合金の活用が検討されるケースがあります。用途に応じて切削加工やダイキャストを組み合わせた製造方法の選択が可能です。
〈産業機械・精密機械部品〉
産業機械や半導体製造装置などでは、軽量化だけでなく寸法精度や品質管理も重要になります。加工から表面処理まで一括対応することで、製品品質の安定化につながります。
【判断軸・導入メリット】
〈検討時に整理したいポイント〉
軽量化と強度を両立するためには、設計条件を整理したうえで加工方法を検討することが重要になります。
・用途
・必要な強度や精度
・材質の候補
・製品サイズ
・数量（試作・量産）
・使用環境
・表面処理の有無
・ダイキャストや切削加工の希望
・追加加工や組立対応の有無
これらの条件を整理することで、適した材料や加工方法を選定しやすくなります。
【まとめ】
軽量化と強度を両立する設計では、材料の特性だけでなく、加工技術や生産体制まで含めた検討が重要になります。マグネシウム合金は軽量化に適した材料の一つであり、用途によっては放熱性や電磁シールド性といった特長も活用できます。
また、試作から量産、ダイキャスト、切削加工、表面処理まで一貫して検討することで、品質や生産性を考慮した設計につながります。用途や必要な仕様、数量、使用環境などを整理しながら相談することで、適した加工方法を検討しやすくなります。
【お問い合わせ先】
株式会社サンブライト
本社：福島県双葉郡大熊町大字小良浜字高平 676-1
会津河東工場：福島県会津若松市河東町工業団地 2-3
TEL：0242-76-1020
FAX：0242-76-1021
URL：http://www.sunbright-f.co.jp/
