技術解説

金型更新は設計見直しのチャンス:材料と設計の最適化で、成形部品はもっと良くなる

金型更新は設計見直しのチャンス:材料と設計の最適化で、成形部品はもっと良くなる

長年使用している金型や、過去に実績のある材料。設計や製造の現場では、それらが“安心材料”としてそのまま使い続けられているケースが少なくありません。しかし、技術や市場ニーズは日々変化しており、以前は最適だった選択が、今では不十分な結果を生んでいる可能性もあります。特に「金型更新」のタイミングは、設計や材料の見直しを行う絶好の機会です。このコラムでは、金型更新をきっかけに製品設計や材料選定を見直すことで得られる本質的なメリットと、具体的な見直しアプローチについてご紹介します。部品性能の底上げ、製造の安定化、品質リスクの低減など、最適化の道筋を提案します。

なぜ、改善したくても動けないのか?

設計・開発の現場では、「今のままでも大きな問題はないから」、「変える時間や手間が惜しい」という理由で、見直しを先送りにしてしまうケースが多く見られます。多くの企業が改善の必要性を感じながらも、すぐに行動に移せない背景には、いくつかの共通する障壁があります。

忙しさに追われて判断が後回しに

・「新しい情報を調べている時間がない」「現場対応で手一杯」という声は、製造業において特に頻繁に聞かれます。

・日常業務の中で、設計や工程を根本から見直す余裕が生まれにくく、改善のきっかけをつかめないままになってしまうのです。

安定稼働への安心感が、変化を遠ざける

・長年使用してきた材料や設計には一定の安心感がありますが、それがかえって新しい選択肢を検討する妨げになることもあります。

・「昔からこれで問題なかったから」「過去にうまくいった方法だから」という思考は、技術進化や市場変化から取り残されるリスクにつながります。

どこから手をつければいいのか分からない

・情報はあふれていても、「自社にとっての最適な材料はどれか」「金型の設計をどう見直せばいいか」が明確に分からず、結局立ち止まってしまう。

・「少し改善しても効果が小さいのでは…」と最初から諦めてしまうケースも多くあります。

こうした「心理的・時間的な壁」があるからこそ、外部の視点やプロのアドバイスが改善のきっかけとなるのです。

金型更新は、設計最適化の“絶好のタイミング

金型の更新が必要になる場面――それは「摩耗・破損による更新」だけでなく、「製品モデルチェンジ」「生産移管」「量産フェーズへの移行」など、さまざまな要因で訪れます。

これらのタイミングは、単なる金型のリプレースではなく、設計全体を見直す絶好のチャンスと捉えるべきです。

設計・材料を見直す理由

・古い金型仕様をそのまま踏襲すると、過去の非効率や不具合がそのまま再現されるリスクがあります。

・最新の材料や要求性能に合わせた設計を反映しないと、せっかくの金型更新が製品性能や品質に反映されないという事態も起こり得ます。

・金型製作前の段階であれば、流動解析・冷却設計・離型性設計を適切に見直し、後戻りのない改善が実現できます。

・最近では、三酸化アンチモン(難燃助剤)の価格高騰により、一部材料で大幅なコストの上昇やリードタイム長期化が発生しており、安定調達を見据えた材料再選定も強く求められています。

材料の見直しがもたらす本質的なメリット

材料選定もまた、金型更新と同時に見直すべき重要なテーマです。数年前には存在しなかった新しい高機能グレードが登場していたり、成形条件や調達面での事情が変化していることもあります。

材料変更で期待できる成果

・機能性の強化:耐熱性、耐薬品性、絶縁性、剛性など、製品用途に応じた材料への変更により、製品の信頼性が向上します。

・工程短縮:乾燥不要な材料、流動性の高いグレードへの切替で成形サイクルの短縮や不良率の低減が可能です。

・後工程の削減:難燃性や帯電防止性などの特性を材料に持たせることで、塗装や印刷、二次処理の一部を省略できることもあります。

・環境対応・安定供給:グリーンマテリアルや再生材の利用、国内調達可能な代替材の活用により、ESG対応と供給安定性の両立が可能です。

・特に三酸化アンチモンに依存しない難燃材料への切り替えは、今後の安定調達とコスト抑制の観点でも有効です。

金型設計を見直す具体的アプローチ

金型は“モノをつくるための型”ではなく、“品質と生産性を決める最重要インフラ”です。設計更新と合わせて、以下の視点での見直しが重要です。

見直しの観点

・流動解析の導入:ゲート位置の調整やウェルドラインの回避など、試作前に予測・改善が可能です。

・冷却構造の最適化:冷却効率の改善により、寸法精度や成形バラつきを抑制できます。

・ガスベントの見直し:ガス焼け・ショートショットといった不良を防ぎ、外観と内部品質の安定化に寄与します。

・離型性とメンテナンス性の確保:離型斜度、表面仕上げ、分割構造などの工夫により、トラブルの予防と金型寿命の延伸が可能です。

設計見直し、どこから始めればいいのか?

「金型を更新するけれど、設計も見直すべきなのか判断できない…」
そんなときこそ、“駆け込み寺”としての府中プラにご相談ください。

府中プラのサポート体制

・材料選定に関する豊富な知見:電子機器、機械部品、医療・流体制御用途など、多様な製品ニーズに対応した材料選定の実績があります。性能だけでなく、成形性・耐久性・調達性を総合的に考慮したご提案が可能です。

・金型製作に関する確かなノウハウ:設計初期段階から冷却効率、ガス抜き、離型性、耐久性までを考慮した金型構造のご提案が可能です。金型更新時の見直しにも柔軟に対応いたします。

・図面が未完成でもOK:「仕様が曖昧」「どの材料を使えばいいか不明」といった初期段階からご相談いただけます。

・セカンドオピニオンとしての活用:現在の設計・提案に対して、第三者視点でのフィードバックが得られます。

単なる成形加工の枠を超え、最適な材料と金型設計を組み合わせた製品開発全体の最適化を、府中プラは一貫してサポートいたします。

まとめ ― 金型更新を、設計進化のきっかけに

「このままで本当にいいのか」――その疑問こそが、最適化への第一歩です。

金型を更新するタイミングでこそ、設計や材料の見直しを行えば、後戻りのできない“構造的な改善”が実現します。特に現在のように、難燃剤の高騰や材料供給の不安定化が顕在化している状況では、材料と金型の両面を再評価することが必要不可欠です。

府中プラは、製品設計・材料選定・金型最適化において、設計者の皆様に寄り添い、共に製品力を高めるパートナーとしてお手伝いいたします。ぜひ、お気軽にご相談ください。金型更新をきっかけに、製品開発を一歩進めてみませんか?

>>お問い合わせはこちら

関連情報