水素燃料・新エネルギー・医療介護・食品機械まで。試作1個から量産数万個に対応する金属部品加工とは

【この記事の要約】

・水素燃料・新エネルギー・医療介護・食品機械の4分野に、当社のNC旋盤・フライス盤・両頭フライス盤加工の技術をどう応用できるかの可能性を解説
・医療機器分野(内視鏡部品)への納入実績、油圧・空圧機器向け1/1000mm精度加工、ISO9001・ISO14001取得済(業界別の専門認証は一部未取得)
・試作1個から量産数万個まで対応可能で、新分野への部品供給は、図面を交えて気軽に相談可能

水素燃料、新エネルギー、医療介護、食品機械。当社にとって、これらは今まさに新しく挑戦していきたいと考えている分野です。正直にお伝えすると、分野によっては、まだ直接の納入実績がないところも含まれます。

そのため本記事は、「すでにこれらの分野で実績があります」という内容ではありません。これまで建設機械・自動車・産業機械・医療機器・油圧空圧機器・半導体機器などの分野で培ってきたNC旋盤加工・フライス盤加工・両頭フライス盤加工の技術が、水素燃料・新エネルギー・医療介護・食品機械という新しい分野の部品に、どう応用できる可能性があるかをまとめたものです。分野ごとに「今ある実績」と「これから検証していきたい部分」を分けてご紹介しますので、部品の試作・技術相談の段階から、ぜひ一度お声がけいただければと思います。

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なぜ他分野で培った技術が、新分野にも活きる可能性があるのか

金属部品加工において、水素燃料分野が求める気密性、新エネルギー分野が求める軽量化と量産効率、医療介護分野が求める微細公差、食品機械分野が求める衛生面への配慮は、それぞれ異なる要求に見えます。しかし、その根底にある「精度管理」「材質理解」「工程設計」という加工の基本的な考え方は分野を越えて共通する部分が多くあります。当社がこれまで建設機械・自動車・産業機械・医療機器・油圧空圧機器・半導体機器といったあらゆる分野で積み重ねてきた技術は、こうした基本を土台にしており、新しい分野の部品にも応用できる可能性があると考えています。

一方で、分野ごとに求められる規格や認証は異なります。当社はISO9001(品質マネジメントシステム)およびISO14001(環境マネジメントシステム)を取得しており、量産品質や環境配慮の基盤は整えています。しかし、水素燃料分野に関連する高圧ガス保安法上の認可や水素脆化に関する試験データ、医療機器のISO13485、食品衛生のHACCP・ISO22000といった、分野固有の認証・実績については、現時点では保有していません。この点も含めて正直にお伝えした上で、まずは技術力で貢献できる部分からお話しさせていただきたいというのが、当社の今の立ち位置です。

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【水素燃料分野】気密性と水素脆化への対応

水素ステーション用のバルブ、配管継手、レギュレーター、燃料電池スタック周辺部品などが代表的な対象部品です。水素は分子が非常に小さく、わずかな隙間からも漏れ出しやすいため、シール面には面粗度・寸法公差をミクロン単位で管理する精度が求められます。また、水素原子が金属結晶格子に侵入して靭性を低下させる「水素脆化」への配慮も欠かせず、材質にはオーステナイト系ステンレス鋼(SUS316Lなど)や水素適合性の高いアルミニウム合金が選定される傾向があります。さらに高圧での貯蔵・輸送を前提とするため、高圧ガス保安法をはじめとする法規制への適合も重要な要素です。

当社には、現時点で水素燃料分野そのものでの部品供給実績はなく、高圧ガス保安法上の認可や水素脆化に関する試験データも保有していません。この点はまず率直にお伝えしたいと思います。

その上でご紹介できるのは、隣接する技術の応用可能性です。水素ガス用の高圧バルブ部品(SUS316L・二相ステンレス)のような気密性が求められる部品には、油圧・空圧機器向けバルブ加工で培った1/1000mm単位の高精度加工技術を応用できると考えています。水素ステーション用の継手・フィッティング(SUS316L・真鍮)についても、銅合金系材料の加工実績があり、大阪営業所を拠点とした協力会社ネットワーク(約140社)を通じた表面処理にも対応できる可能性があります。燃料電池(FCV)スタック用のセパレータ・エンドプレート(チタン・ステンレス)は、医療機器向け止血鉗子部品などで実際に培ってきたチタンをはじめとする難削材加工の実績があり、この技術がそのまま活きる領域だと考えています。水素タンク用のレギュレータ・調圧弁部品(SUS316・アルミ合金)には、空圧機器部品で培ったアルミ薄肉・高精度加工の経験を応用できる可能性があり、NC旋盤50台以上という設備面での量産対応力もあります。水素センサー用の精密ハウジングのような微細・複雑形状の部品には、マシニングセンタによる多面加工技術で対応できると見込んでいます。

水素燃料分野は、当社にとってこれから実績を積んでいきたい領域です。まずは試作1個からご相談いただき、求められる規格や試験内容を一緒に確認しながら、実現可能性を探っていければと考えています。

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【新エネルギー分野】軽量化と量産効率の両立

太陽光・風力発電関連部品、EVやハイブリッド車向けのバッテリーケース、モーターハウジング、インバーター筐体、パワー半導体のヒートシンクなどが代表的な部品です。この分野では、車両やシステム全体の効率を高めるための軽量化と、市場拡大に対応するための量産効率の両立が強く求められます。素材にはアルミニウム合金が多用されるほか、導電性が求められる部品には銅も使用されます。

新エネルギー分野そのものでの部品供給実績はまだこれからの段階ですが、隣接する自動車・二輪車・建設機械・産業機械分野で培ってきた技術は、比較的応用しやすい領域だと考えています。風力発電機用の軸受・主軸シャフト部品(SCM435・S45C)には、建設機械・農業機械・自動車/二輪車向けで培ったシャフト・軸物加工の実績を応用できると考えています。太陽光パネル用の架台部品・取付金具(アルミ・SUS304)は、NC旋盤・マシニングセンタによる量産加工技術で対応可能な範囲であり、板金加工が必要な場合も協力会社との連携(大阪営業所での実績あり)で対応できます。蓄電池(定置用・車載用)のケース・端子部品(アルミ・銅・真鍮)には、銅・真鍮・アルミといった複数材質の精密加工実績を活かせると考えています。パワーコンディショナー用のヒートシンク・筐体部品(アルミA6061等)についても、空圧機器向けや半導体製造装置向けで培ったアルミ精密加工の実績(硬質アルマイト対応含む)を応用できる領域です。EV/HEVモーター用のロータ・シャフト部品(鋼材・アルミ)は、自動車・二輪車部品や産業機械向け駆動系部品の加工技術がそのまま活きると考えています。

新エネルギー分野は、環境配慮への取り組みそのものが評価される領域でもあります。当社はISO9001・ISO14001を取得しており、CO2フリー電力プランも契約しています。部品供給の実績はこれから積み上げていく段階ですが、環境対応や品質管理の基盤という点では、新エネルギー業界の取引先として一定の信頼をご提供できるのではないかと考えています。

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【医療介護分野】微細公差と生体適合性への配慮

手術器具部品、インプラント関連部品、医療機器筐体、介護用電動アクチュエータ部品などが対象となります。人体に触れる、あるいは体内に留置される可能性のある部品では、生体適合性の高いチタン合金や医療用ステンレス(SUS316Lなど)が選定され、洗浄・滅菌のしやすさを考慮した面粗度管理も欠かせません。医療機器は薬機法をはじめとする関連法規のもとで開発されるため、部品にはリスク区分に応じた品質保証体制が求められます。

医療・介護分野については、内視鏡の止血鉗子部品などで、実際に医療機器分野での試作実績があります。5軸複合加工機を用いた微細・難削材加工や、大学との共同研究にも取り組んできました。一方で、医療機器の品質マネジメントシステム認証であるISO13485は現時点で取得しておらず、人工関節・インプラントのような高いリスク区分の部品については、量産採用に向けてお客様側の品質要求と当社の対応範囲をあらためてすり合わせる必要があると考えています。

＜弊社の実績＞
・医療装置に組み込まれる部品（過去実績品）
・歯科医療機器･･･椅子の架台（過去実績品）、治療時に使用する洗浄ノズルの継手部品（現在も受注中）

人工関節・インプラント関連部品(チタン合金・コバルトクロム合金・タンタル)には、こうした難削材の精密加工ノウハウを応用できると考えていますが、量産採用にあたっては求められる品質保証レベルとの整合を丁寧に確認させていただきたい部品です。手術支援ロボット用の精密部品(チタン・ステンレス)についても、ロボット関連分野への技術活用や複合加工機による高精度加工の経験を応用できる可能性がある領域と考えています。介護用電動ベッド・リフトや介護ロボットの駆動部品(鉄系材料・アルミ)については、産業機械・建設機械向けで培った駆動部品加工の実績に加え、自社工場での介護用リフト部品の製作実績もあり、比較的取り組みやすい領域です。歯科用ハンドピース部品(SUS・チタン)のような微細・精密複雑形状の加工にも、既存のノウハウを活かせると見込んでいます。

医療・介護分野は、部品によって求められる品質保証のレベルが大きく異なります。ISO13485の取得状況も含めて正直にお伝えした上で、まずは対象部品がどのリスク区分に該当するのかをお伺いしながら、試作・技術検証のレベルからご相談させていただくのが確実だと考えています。

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【食品機械分野】衛生基準と耐食性への対応

食品加工機のシャフト、カッター部品、コンベア部品、充填機部品などが代表的な部品です。食品と直接・間接に接触する部品には、HACCPをはじめとする衛生管理基準への配慮が求められ、防錆性・耐薬品性の高いステンレス(SUS304・SUS316など)が広く使用されます。洗浄剤や消毒液への耐性、洗浄残渣が溜まりにくい形状設計も、食品機械分野ならではのポイントです。

食品機械分野そのものでの納入実績はまだなく、HACCPやISO22000といった食品衛生関連の認証も現時点では取得していません。一方で、ステンレス加工を主力とし、油圧・空圧機器向けバルブなどで高精度公差加工を重ねてきた実績があり、素材・形状面では応用しやすい領域だと考えています。充填機・包装機用のノズル・バルブ部品(SUS304・SUS316L)には、油圧・空圧機器向けバルブ加工の実績とステンレス加工技術をそのまま活かせると考えています(油圧・空圧機器は当社が比較的多く手がける領域です)。食品切断・成形機用の刃物ホルダー・シャフト(SUS440C・SUS304)にも、産業機械・工作機械向けで培ったシャフト・軸物の精密加工実績を応用できると見込んでいます。食品搬送装置用のスプロケット・軸受部品(SUS・樹脂)は、産業機械部品加工の実績に加え、協力会社ネットワーク(約140社)による樹脂部品対応も可能です。洗浄・殺菌(CIP)装置用の配管継手部品(SUS316L)は、ステンレス加工を主力とする既存技術を比較的そのまま転用しやすい部品だと考えています。計量・充填ポンプ部品(SUS・樹脂)には、油圧・空圧ポンプ部品で培った1/1000mm単位の高精度公差加工実績を活かせる可能性があります。

食品と接触する部品を扱う以上、衛生管理に関する認証や規格への適合が求められる場面も多いと承知しています。当社は現時点でHACCP・ISO22000等は取得していませんが、素材選定や加工精度の面で貢献できる部分は多いと考えていますので、まずは部品単体の試作・技術検証からお話しできればと思います。

＜弊社の実績＞
・医薬品検査装置に使用される部品（現在も受注中）※食品機械と同じような部品が多いと思われます。

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加工技術の紹介（NC旋盤・フライス盤・両頭フライス盤）

これら4分野の部品に共通して応用できると考えているのが、NC旋盤加工・フライス盤加工・両頭フライス盤加工という3つの加工技術です。これらは、当社が自動車・産業機械・医療機器・油圧空圧機器などの分野で実際に培ってきた、確かな実績のある技術です。

NC旋盤加工

円筒形状や軸物部品の高精度・高効率な加工に強みを持ちます。継手、シャフト、バルブ部品など、回転体形状を持つ部品の量産に適しています。

フライス盤加工

複雑形状や多面加工に対応できる自由度の高さが特長です。筐体、ハウジング、カッター形状など、平面や曲面が組み合わさった部品の加工に力を発揮します。

両頭フライス盤加工

部品の両面を同時に加工することで、加工時間の短縮とコストダウンに加え、寸法精度・平行度の安定化を実現します。高い平行度・面粗度が求められる部品において効果を発揮する加工方法であり、量産時の品質のばらつきを抑える上でも重要な役割を担っています。

これら3つの加工技術は、それぞれ単独で使うだけでなく、一つの部品の中で組み合わせて使用することも少なくありません。また、チタンやコバルトクロム合金といった難削材の加工や、微細・複雑形状の加工には、マシニングセンタや5軸複合加工機による多面同時加工も組み合わせて対応しています。板金加工や樹脂部品への対応が必要な場合は、大阪営業所を拠点とした約140社の協力会社ネットワークと連携することで、切削加工の範囲を超えた部品供給にも一元的にお応えできる体制を整えています。

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試作1個から量産数万個まで対応できる体制

部品開発は、一般的に「試作」「小ロット」「量産」という段階を経て進みます。試作段階では、設計変更への柔軟な対応と短納期が重視されます。当社では図面や仕様の変更にもスピーディーに対応し、まずは試作1個からの製作・検証が可能です。小ロット〜中ロットの段階では、材質・加工条件・表面処理などを実機検証しながら、量産に向けた段階的なコストダウンをご提案します。そして量産数万個規模になった段階では、設備稼働率の管理、工程の標準化、そして継続的な品質保証体制によって、安定した品質での供給を実現します。

これは、当社が既存の分野で実際に積み重ねてきた実績のある体制です。特に今回ご紹介した水素燃料・新エネルギー・医療介護・食品機械のような新しい分野の部品については、いきなり量産からお話しするのではなく、試作・小ロットの段階で求められる規格や検査基準を一緒に確認しながら進めることが、双方にとって確実な進め方だと考えています。

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【まとめ】まずは一度、ご相談ください

水素燃料、新エネルギー、医療介護、食品機械は、いずれも当社にとってこれから実績を積んでいきたい新しい領域です。すでに強みとして持っているのは、NC旋盤加工・フライス盤加工・両頭フライス盤加工を中心とした精密加工技術、試作1個から量産数万個までを一貫して対応できる体制、そしてISO9001・ISO14001に基づく品質・環境マネジメントの基盤です。

分野固有の規格や認証への対応については、正直なところ、これから取り組んでいく部分も少なくありません。だからこそ、いきなり量産のご発注をお願いするのではなく、試作段階から要求仕様や規格について一緒に確認しながら進めていきたいと考えています。分野を問わず、まずは部品の相談や技術検討という軽いところからで構いませんので、お気軽にお声がけください。

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