日常製品と金型の重要性
日常に潜むものづくり 〜身近な工業製品について〜。
どうも、ものづくりFM パーソナリティのおたけです。
メーカー技術営業兼、ものづくり大好きな人間です。
この配信は、製造業への思いや、ものづくりの楽しさを伝えていく番組です。
本日のテーマは、日常に潜むものづくり 〜身近な工業製品〜というタイトルになります。
例えば、今皆さんが聞いているスマートフォンやイヤホン、ヘッドフォン、コンビニで買うようなコーヒーカップ、
ほとんどが工作機械や金型から作られているのはご存知ですか?
今日は、その中において金型というところにフィーチャーしてお話ししていこうかなと思います。
ここから本編です。
今回から、ノートの方でエピソードの下書きみたいなところを公開していこうかなと思っております。
概要欄の方にリンクを貼っておきますので、
ぜひノートの方から見ていただければ、今日話す大体の内容とか、
ちょっと写真をつけたような下書きが書いてありますので、
もしご興味があれば、ぜひクリックしてお手元で開きながら聞いてみてみると、
また一個理解が深まるかなと思います。
まず、なんで金型の話をしようかというふうに思ったことなんですけれども、
うちは子供が2人いて、まだちっちゃいんですけれども、
それの関係で、先に西松屋に行ったんですね。
嫁さんが子供たちの服を選んでいる間に、
ちょっと子供たちどこかに遊ばせようと思って、おもちゃコーナーで時間を潰していたんです。
そこでたまたま置いてある車のおもちゃなんですけれども、
それを手に取った時にそれが300円、しかも色も違う成型品が10個ぐらいの部品から成り立っていて、
しかもそれがもう組み立てられて、ちゃんと製品として売られている、しかも安いというところで、
ちょっとこれはすごいことだと思って話してみようかなと思った次第です。
成型品という言葉を今使ったんですけれども、成型品というと一般的にはプラスチックの部品です。
そのプラスチックの部品がどうやってできているかというと、射出成型と言われる作り方で作られています。
なので成型品という表現をよく使います。
そこで登場するのが金型です。
プラスチックの部品イコールほぼほぼ金型から作られていると言っても過言ではないです。
物の作り方によっては他の作り方というのはいっぱいあるんですけれど、
金型の仕組み
細かいことは抜きにして、今回はそのプラスチックを作る上での金型というところに1個フィーチャーを当てて話をしていきます。
まずは金型とは何ぞやというところをとりあえずAIに聞いてみました。
今回はノートで記事を書いていたのでノートのAIに質問してみた形です。
ノートのAI曰く金型とは特定の形やデザインの製品を対応に作るための型のことです。
例えばクッキーを焼くときに使うクッキー型を想像してみてください。
あれと同じように金型は製品の形状を決定する重要な役割を果たします。
プラスチックや金属などの素材を溶かして流し込み、冷えて固まることで製品を作ります。
金型によって複雑な形状や細かい模様も再現できます。
金型は自動車部品、電子機器、日用品など様々な製品の製造に使われています。
簡単に言うと金型は大量生産のための型ですと書いてきました。
すごいですね、AIは。割と誰でもわかりやすく丁寧にまとめられています。
前段でプラスチックの射出成形金型というものにフィーチャーしたんですけれども、
金型というと自動車部品に使うような大型のプレス金型とか単像型とか、
厳密に言うといっぱいあるんですよ。
その辺はあんま僕知らないところもあるので、今後勉強してどこかで触れられたらいいなとは思います。
AIだけじゃなくて、自分が金型とは何かっていうところを少し説明すると、
設計者とか金型成形に関わる方々って大体、金型とはタイ焼きと大体どんな教科書にも載っているのかなという感覚があります。
これは製造業あるあるの一つかもしれないです。
タイ焼きって、タイの形をした型に焼くと固まる生地を流して、
比例を入れて高温にすることで、タイの形状を転写させたものを大量に生産することと言えると思います。
似たようなものでたこ焼きとか人形焼きっていうのも同じ考えですね。
ちなみにタイ焼きのように加熱して固まって元に戻らないものを熱硬化性と呼びます。
一方でプラスチックみたいなように固まったものに対して、もう一回熱を与えることで再度柔らかくなるもの、これを熱化層性と言います。
身近なところで言えば氷みたいなところで、水を冷やせば氷になるし、氷を温めればまた水に戻るっていうようなところで、これが熱化層性の考え方です。
多くのプラスチック製品はこの熱化層性という特性を使って作られています。
具体的にはペレットと言われるコメス部材のプラスチックを使います。
このペレットを射出性機液と呼ばれる機械で高温に溶かします。
溶かした樹脂を高い圧力で金型にエイヤッと流し込みます。
その状態で冷却をさせる液体を金型に回すことで、熱い樹脂を冷やして固まったプラスチックが出てくるような形で、成形というものは製品を作ります。
言葉で言うと簡単ですが、例えば今この僕が録音している環境の周りである手元にあるようなマウスぐらいのサイズのものだとしても、
日常生活での金型の意識
金型自体は500キロみたいな重量になりますし、射出性機は高い圧力で樹脂を流し込むので、金型が開こうとします。
それを抑えつけるために射出性機というようなものでも、金型を締め付ける力が100トンとかものすごい力を要します。
もし金型が開いちゃうようなことがあると、そこの間に樹脂が流れてしまって、バリと呼ばれる製品の端に薄い樹脂の膜ができてしまうんですけれども、
例えばそれが出てしまうと、人の手の指を切って血が出るみたいなことがあるので、そういうことが起こってはならない。
そんな世界なので、すごく力とかパワーがいる機械を使います。
本当に一回成形工場を見に行くと、切削加工と言われるような機械も迫力があるんですけれども、
成形と言われる機械もとても迫力のある面白い機械です。
成形自体はメーカーさんの機密を扱う製品が多いので、なかなか他社さんの成形を見せてもらうということは少ないんですけれども、
探してみると成形品が見えるみたいな工場見学とかもあったりするので、
僕今これ下書き書きながら探してたんですけど、見つからなかったので、こんなところあるよって知ってる人いたら教えていただけると嬉しいです。
ちなみに先ほどプラスチック製品で、マウスだったら500キロぐらいの金型ですよ、形め力100トンですよ、みたいな話をちょっとしてたんですけれども、
じゃあ自動車に使われるような部品、どれぐらいのサイズなのかというのをちょっと調べてみました。
最近ちょっと話題のギガキャストと言われる新しい技術なんですけれども、
そちらの射出成形機、ギガキャスト用大型ダイガストマシンというものが、
UBE株式会社さんの方から公開されてたのを見ると、このギガキャスト用大型ダイガストマシンというものの形め力と言われる、金型と金型を抑えつける力というのは9000トンだそうです。
そもそも9000トンとは何ぞやぐらいのレベルなんですけれども、
それぐらい金型を動かすというのはすごく大きなエネルギーのいる動作なんだなというふうに思っていただければと思います。
僕も就活時代に自動車のプレス成形、オンネットとかドアとかのプレス成形とか見たことあるんですけど、
あれはビルみたいな装置でガッシャンガッシャンやっているので、あれもまた迫力があるのでどこかで工場見学とか行ってみたいなとは思っています。
ここまで金型とは何ぞや、プラスチック製品とは何ぞやというお話にはなってしまいました。
じゃあ、我々が日常生活でどのようにしたら金型を感じられるかというところをお話ししていこうかなと思います。
これかなりディープなところだと思うんで、平々ぐらいに聞き流してくれればいいかなと思っています。
僕は割と金属加工をやっているので、その目線なんですけれども、今の製品がどうかというのは怪しいところがあるんですけど、
例えばディモコンの電池の蓋とかを外してみてほしいです。
何かというと、人の目に見える面と人の目に基本触れない面で見た目が全くプラスチック製品というのは違います。
それこそ何かのカバーとかを分解してもらうと分かったり、おもちゃの裏側とかっていうのは結構面白いんですけど、
おそらくディモコンの蓋なり、その裏側っていうのは丸いポッチやカッターマークと言われるような周期的なスジメ。
これは切削加工で作る加工のスジメなんですけど、そういったものが写ってたり、
あとはディブと言われるような補強をするための形状みたいなのが大体あります。
一方で、人の目に触れる表側の面。これはすごく綺麗な面です。
つるつるになっているような綺麗な面だったり、あとは滑り止めのようなつぶつぶな面だったり、
シボとかヘアラインって言われるような見た目に綺麗になった装飾がされた面なんかが表面にはあるのかなと思います。
金型を作る際っていうのは必ず工作機械というものが使われます。
これの特徴としては必ずさっき言ったようにカッターマーク、加工のスジメがどうしても残ります。
金型の重要性
表面みたいにピカピカな面を作ろうとすると、本当に手でヤスリをかけるとか、
YouTubeとかでたまに10円の高価を磨き上げてピッカピカにするみたいな動画流れてきたりすると思うんですけど、
ああいう作業を本当に人力でやります。
例えば見た目が良くするようにっていうのだと、削った後にシボ加工って言われるような、
削りとは別の加工を改めてしたり、ヘアラインも一緒なんですけれども、別の加工をするっていうような手間がかかってきます。
なのでパッと見たときは、こんなプラスチックな部品もあるよねってなるんですけれども、
作り方を知っているとものすごく手間がかかるんですよ。
それだから冒頭の話に戻って、西松屋で例えば金型を何個も作って作られたおもちゃ、
例えば10部品組み合わされたおもちゃが300円とかで普通に売っているってものすごいことだと僕は思うんですね。
当たり前のようにプラスチック品って身の前にあふれているんですけれども、
それの製造工程ってものすごく大変ですし、立ち上げたらすぐできるものではないので、
その整形っていうことに関しても最後チューニングみたいなのを人力で頑張ってやるみたいなこともあるので、
ちょっとものを単純に日常生活で使っているだけではなくて、
そこの実際にどうやって作られたっていうところを思いを巡らせて、
その製品を持ってみると、今実際に自分が使っているものにちょっと愛着が湧いたりするかもしれないなと思います。
ついでにこのポッドキャストで聞いたこととか、ちょっと実際に見てみたものとか、
ぜひぜひ勉強何もしてみて、知らない人にこの部品はね、みたいな感じでやってみるのはいかがでしょうかというお話でした。
製造工程の詳細
工業製品に関して金型っていうのはとても重要です。
一方でなかなか世に出てこない技術であるし、正直見た目地味なところはあるので、
本当業界としてはちょっと下火な状況があります。
それこそ企業の製品開発のノウハウみたいなところがあるので、なかなか世の中に出せない技術がたくさん詰まっています。
なので技術的にはすごく重要なんですけれども、やっぱり人気がないっていうところが人手不足につながっていて、
そんな話を同じポッドキャストをやられているたくみ先輩と送るという番組でよく取り扱っています。
僕が第1回のエピソードを投稿したときに、実際に開催されていたものづくり系ポッドキャストの日の企画の中でも、
プラモデルを通じて金型の魅力を発信できるか企画中というテーマで、
たくみ先輩トークの中で金型の魅力の発信の仕方についてなんてことも語られています。
Twitterの方なんかでもたくみ先輩の方で告知されていますが、
金型を盛り上げるためのクラウドファンディングみたいなところを企画されてたりするので、
ぜひたくみ先輩を知らないという方はこれを機に、僕のポッドキャスト以外にもぜひおすすめのポッドキャストではあるので、
一度聞いてみてはいかがでしょう。
最後まとめていこうと思います。いかがだったでしょうか。
金型っていうと他にも放電加工とかファイアカットとかいろいろ語りたいことはあるんですけれども、
まだまだそこはコアな話になってきてしまうので、
いろんな人がわかるように噛み砕けるレベルになるまでちょっと僕も勉強しようかなと思うので、
それができた際にはぜひいろいろ深いところまで語っていけたらなと思っています。
でもこれは余談ですが、金型業界最近、下請けという言葉がいけないんじゃないかみたいなニュースの流れで、
金型の固定資産、それの保管みたいなところも問題として取り扱われていました。
この金型に関しては、家って買うと固定資産税がかかるように、
金型も高価なものなので作ると固定資産税がかかります。
それを保管していると、誰が固定資産税を払うのかとか、
そもそも金型をどこに置いておくのかみたいなことも社会問題としてなっていたので、
ぜひ金型に関して深く関わっている人もこれを機に一度、
そもそも金型とはどうあるべきかみたいな了解のところも考えていけたらなと思います。
また冒頭でちょっと触れたノートの記事みたいなところも今後、
新たな取り組みとしてやっていこうかなと思っています。
実は第1話のエピソードに関して、
すごい支部長愛があふれたあの回に関してはベタベタに一回下書きを書いて公開していたりするので、
そんな恥ずかしいところも含めて、ぜひ皆さんにお手に取って見ていただけたら嬉しいなと思います。
ものづくりFMは、メーカー技術営業兼ものづくり大好きな僕、おたけが、
製造業への思いやものづくりの楽しさについて伝えていく番組です。
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