タクミック技術のご紹介
弊社では社内加工技術として、樹脂の切削、3Dプリンティング、真空注型、塗装の加工技術を保有しております。その他、お客様のご要望に合わせて旋盤加工や板金といった金属加工や、めっき加工、シール・印刷、特殊塗装といったご要望を承っております。これらの技術の組み合わせにより、研究開発段階の試作品として多種多様な表現の実現が可能となり、”これまで見たことのない”新しい製品プロダクションを生み出しています。
ここでは、弊社の加工技術についてご紹介させていただきます。
切削
切削加工とは、工具を使って材料を削り、目的の形状に仕上げる加工方法です。金属加工でよく知られていますが、プラスチック樹脂にも広く応用されています。射出成形などの量産技術と異なり、切削加工は少量生産や試作、精密部品の製作に適しています。プラスチックの切削加工は、高精度・柔軟性・少量対応が求められる場面で非常に有効です。素材の特性と基本的な加工条件を理解することから始め、専門家は工具選定や加工条件の最適化によって、より高品質な製品を実現します。
適用分野
プラスチック切削加工は、以下のような分野で活用されています:
医療機器部品
電子機器の絶縁部品
自動車の試作部品
精密機械の構造部品
主な対象材料
切削加工に使われるプラスチック樹脂には、以下のような種類があります:
汎用樹脂:ABS、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)など
エンジニアリングプラスチック:ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン(PA)など
スーパーエンプラ:PEEK、PPS、PTFEなど
これらは機械的強度、耐熱性、耐薬品性などの特性に応じて選定されます。
加工機械と工具
プラスチックの切削には、汎用の旋盤、フライス盤、マシニングセンタなどが使われます。工具は金属用と異なり、切れ味が良く、熱の影響を抑える設計が求められます。特に、切削熱による変形や溶融を防ぐため、低速回転・高送りが基本です。
3Dプリンティング
3Dプリンティングは、デジタルデータをもとに材料を一層ずつ積み重ねて立体物を造形する技術です。従来の切削加工のように材料を削るのではなく、必要な部分だけを積層して形を作るため、材料の無駄が少なく、複雑な形状も容易に製作できます。設計の自由度、短納期、小ロット対応といった利点を持ち、初心者でも手軽に始められる一方で、専門家にとっては高精度・高機能な製品開発を可能にする強力なツールです。技術の進化とともに、今後ますます多様な分野での活用が期待されています。弊社では、3Dプリンタをいち早く導入し、最適設計の研究、物性の確認、注型マスター制作による加工時間短縮化など形状確認のためだけに使用するのではなく、最先端技術の応用活用のために、積極的に3Dプリンタを利用しています。
適用分野
3Dプリントは以下のような分野で活用されています:
試作開発:短期間での形状確認や機能検証に最適。
医療:義手・義足、歯科模型、手術用ガイドなど。
航空・自動車:軽量化部品や複雑なダクト形状の製作。
教育・アート:模型やデザイン作品の制作。
3Dプリンティングのポイント
設計データ:3DプリントにはSTLやOBJ形式の3Dデータが必要。TinkercadやFusion 360などの無料CADソフトもあり、初心者の方にはおすすめ。
プリンタの選定:家庭用ではFDM方式が主流。価格も手頃で扱いやすい。
材料の選び方:PLAは扱いやすく、環境にも優しい。ABSは強度が高いが、反りやすく臭いもある。
3Dプリンティングの技術的視点
造形精度と積層ピッチ:高精度が求められる場合は、SLAやSLSが有利。積層ピッチ(層の厚さ)を細かくすることで滑らかな仕上がりになるが、造形時間が長くなる。
サポート材と後処理:複雑な形状にはサポート材が必要。造形後に除去し、研磨や塗装などの後処理を行う。
熱収縮と変形:ABSなどは冷却時に収縮しやすく、反りや割れが発生するため、加熱ベッドやエンクロージャーが有効。
真空注型
真空注型は、主に少量生産や試作品の製造に用いられるプラスチック樹脂の加工技術です。射出成形に比べて設備投資が少なく、短期間で高品質な部品を製造できるため、製品開発の初期段階やカスタム部品の製造に適しています。
真空注型には射出成形に比べて材料の選択肢が広く、複雑な形状やアンダーカットのある部品も成形しやすいという利点があります。ただし、型の寿命は限られており、通常は20〜30回程度の使用が限界となるため、大量生産には不向きです。一般的な研究開発段階では、製品の最終形状や性能を確認するための中間開発として活用されることが多いですが、早く低コストで作れるメリットを活かして、小ロット生産での製造法として採用されることも多く、弊社では真空注型加工での製品制作も行っています。
基本的な仕組み
真空注型は、まず「マスターモデル」と呼ばれる原型を作成することから始まります。これは3Dプリンターや切削加工などで製作され、最終製品と同じ形状を持ちます。次に、このマスターモデルを使ってシリコーンゴムなどの柔軟な材料で「型(モールド)」を作ります。
型が完成したら、真空状態の中で液状の樹脂(ポリウレタンなど)を型に注入します。真空環境にすることで、樹脂内の気泡を除去し、細部まで正確に成形できます。注入後は加熱・硬化させて、最終的な製品を取り出します。
適用分野
製品開発時の試作部品
デザイン検証用モデル
医療機器や自動車部品のカスタムパーツ
展示用モックアップ
真空注型の特徴と利点
高精度・高再現性:マスターモデルの形状を忠実に再現でき、細かいディテールも表現可能。
低コスト・短納期:金型を使わないため、初期費用が安く、数日〜数週間で製品化が可能。
少量生産に最適:数個〜数十個の製品を効率よく製造できる。
多様な材料対応:硬質・軟質、透明・着色など、用途に応じた樹脂を選択可能。
塗装
ウレタン塗装は、プラスチック樹脂製品の表面に美観や耐久性を付与するための塗装技術の一つで、特に高級感や耐摩耗性が求められる製品に広く使われています。
塗料の調合比率や環境条件(温度・湿度)によって仕上がりが大きく左右されます。特に硬化不良や密着不良を防ぐためには、素材ごとの前処理技術や塗装ブースの管理が重要です。また、環境対応型の低VOC塗料や水性ウレタン塗料の導入も進んでおり、持続可能性の観点からも注目されています。
適用分野
自動車部品(内装パネル、バンパーなど)
家電製品(リモコン、筐体)
玩具やフィギュア
医療機器の外装
ウレタン塗装の特徴と利点
1.高い耐久性
耐摩耗性、耐薬品性、耐候性に優れており、長期間にわたって美観を維持できます。
2.優れた仕上がり
光沢感やマット感など、仕上げの自由度が高く、高級感のある外観が得られます。
3.柔軟性
塗膜が柔らかく、プラスチックの膨張・収縮にも追従しやすいため、割れにくい。
4.密着性
下地処理を適切に行えば、ABS、PC、PPなど多様な樹脂に対して良好な密着性を発揮します。
ウレタン塗装工程の流れ
1.前処理(脱脂・洗浄)
表面の油分や汚れを除去し、塗料の密着性を高めます。
2.プライマー塗布
密着性を向上させるための下塗り。素材に応じた選定が重要です。
3.ウレタン塗料の塗布
スプレーガンなどで均一に塗布。多層塗りやグラデーションも可能です。
4.乾燥・硬化
常温または加熱により硬化。完全硬化には数時間〜数日かかることもあります。
5.仕上げ(研磨・クリア塗装など)
必要に応じて表面を研磨し、さらにクリア塗装で保護・光沢を追加します。
保有設備のご紹介
設備一覧
CAD/CAM |
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2台 |
---|---|---|
VISI | 1台 | |
ZW3D | 1台 | |
CNCマシニングセンタ | FANUC α-T14 i-A | 2台 |
FANUC α-T14 i-A5 | 1台 | |
FANUC α-T14 i-EL(5軸) | 1台 | |
FANUC α-D14MiB5 Plus | 1台 | |
光造形・編集ソフト | CMET ATOMm-4000 | 1台 |
C-sirius(編集ソフト) | 1台 | |
Magics RP(編集ソフト) | 1台 | |
真空注型 | sid SANCRON C-004mc2 | 1台 |
sid SANCRON SC-02 | 1台 | |
テクノヒート T-400(乾燥炉) | 1台 | |
MYCROSYSTEM W-400(乾燥炉) | 1台 | |
カトー JMB-35DPN(乾燥炉) | 1台 | |
塗装・印刷 | 塗装ブース | 1台 |
スクリーン印刷機 | 1台 | |
Yamato DK600(乾燥炉) | 1台 | |
汎用加工機 | アスコンブラストマシン BS-2A | 1台 |
ニコテックバンドソー NCC-300 | 1台 | |
ボール盤 ENKOH'S 350NTA | 1台 | |
昇降盤 TOKAI SF-1300 | 1台 | |
バフ研磨機 | 1台 | |
検査 | 三次元測定機 ミツトヨ Crysta-Apex S776 | 1台 |
拡大投影機 ミツトヨ PJ2500 | 1台 | |
その他汎用測定器 | 一式 |