富士工业株式会社的电子零部件的订购和生产目前处于非常良好的状态。虽然富士工业也制造单个冲压件和普通树脂成型件,但最具代表性的产品还是将富士工业内部制造的精密冲压件与热塑性树脂结合起来制造而成的插入成型件。其中高性能开关、传感器、连接器端子等车载专用电子零部件因其品质、成本、交货时间获得顾客一致好评。
富士工业的插入成型技术虽然目前已经成为我们的独特优势,但是仍然少不了注塑机所发挥的关键性作用。特别是进入二十一世纪后,随着沙迪克生产的“V-LINE”式注塑机的正式导入,相应的加工技术呈现出了飞跃式的发展态势,同时也帮助富士工业实现了业绩的提升。现如今复杂形状与难加工材料的需求不断增加,因此就需要努力钻研相关技术以应对上述需求,持续为顾客提供放心、安全的产品。
富士工业于一九三九年作为一家精密金属冲压加工厂商在东京的新三河岛正式成立。在第二次世界大战结束后的一九五一年富士工业搬迁到了石川县,并正式开始为大型电子零部件厂商生产零部件。为满足以收音机、电视机、磁带等弱电相关装置与零部件为中心的时代需求,富士工业也开始着手进行照相机零部件和手机铰链等的制造。
一九九零年富士工业事业迎来了一次重要转机。随着主要合作伙伴的业务内容从弱电转变为汽车,当时客户对我们说要不要考虑增加一些加工要素呢,越村清史社长在追述这一段往事时如是说。虽然在此之前富士工业擅长的是利用冲压机进行拉伸加工作业,但当时还是被建议除了冲压加工之外,再增加树脂成型与组装的相关加工。
即便是零部件加工,弱电与汽车的加工条件之间仍然是存在很大的差异的。虽然汽车的公差要求并没有弱电严格,但是由于汽车零部件关系到人的生命安全,因此绝对不允许存在缺陷,而且不可以在中途停止生产进程。再加上当时富士工业并没有树脂成型的相关经验,因此很是担心。
但是经过一番深思熟虑之后,富士工业还是决定贴近客户。因此富士工业便建立起了冲压、树脂成型、组装的公司内部一体化生产体制。先不说那些总销售额超过一百亿日元的公司,像我们公司这种销售额在二十亿日元左右的公司,能够同时拥有这三个加工要素应该也是极为少见的。
尽管当初发展过程非常困难和坎坷,但也造就了富士工业在插入成型技术等方面的优势。厂长兼金属制造部部长酒井谦至表示即便是树脂成型的专业厂商也是可以从外部购入端子的,但是这样以来就看不到区别和变化了。对于这一点由于我们公司的冲压和树脂成型都是在公司内部完成的,因此不管出现什么情况我们都能够看到变化点,应对起来就会相对容易一些。
进入二十一世纪后富士工业的成型技术水平大幅提高。具体来说这一契机就是接受汽车刹车灯开关盒的订单,以及在二零零二年首次导入沙迪克的注塑机。虽然在确保所有车载零部件质量的前提下绝对不会产生缺陷,但是使用原有的注塑机进行试制时仍然会出现零部件形状不稳定的情况。在这一过程中,我们在沙迪克方面的工厂中进行试制时,零部件的形状和重量都没有出现任何偏差,成功实现了稳定生产。
其最主要的原因就是沙迪克生产的注塑机所采用的V-LINE式结构。传统注塑机采用的是将计量和填充设置在同一个轴上的直列方式,因此不论如何都会存在树脂倒流的情况,进而导致填充量出现偏差。而V-LINE式由于采用的是将计量与填充工序分离的结构,因此不存在树脂倒流的情况,填充量也十分稳定。由于富士工业切实感受到了这种V-LINE式的威力,因此自此便开始逐步导入沙迪克制造的注塑机。
现在富士工业的成型制造部总共配备了三十四台上述注塑机。其中有二十台是插入成型专用的立式注塑机。立式注塑机中的旋转注塑机是在放入单个金属零部件后对其实施插入成型作业的,而单动注塑机是对环状的金属零部件实施插入成型作业的。此外近年来在上述插入用立式注塑机当中沙迪克的产品所占的比例大大增加。
富士工业的技术与沙迪克生产的注塑机之间搭配的优势在插入成型作业中表现的最为明显。虽然目前这种方式仍然被用在各种零部件的加工作业当中,但是说到底运用最多的还是占到总销售额百分之八十的车载专用零部件的制造作业。下面就对其中的典型事例进行介绍。
第一个例子是将同时具备耐热性与电气特性的树脂作为材料,对车距传感器专用的连接器零部件进行加工。在最开始进行上述加工作业时,虽然尝试通过直列式注塑机进行了零部件的试制,但是并没有成功改善由于树脂气体导致产品外观变色的问题。由于一般情况下填充速度加快就会容易出现变色的情况,因此我们尝试降低速度,但是又出现了树脂无法充分转动等问题,经过多次尝试也没有解决这一问题。因此富士工业利用沙迪克的旋转机型进行试制时,发现计量和填充全部稳定,变色问题得以改善,生产效率得到了提高。
第二个例子是车载重量传感器专用的连接器零部件的加工。其制造的材料中用到了聚对苯二甲酸丁二酯树脂。在最开始进行上述加工作业时,虽然还是同样使用直列式注塑机进行了试制,但是即便对其进行了流动解析,其尺寸上的翘曲仍然不稳定。这是一个产品的重量不稳定所导致的问题。因此在用沙迪克制造的旋转机型进行试制时,发现计量和填充都稳定了并且翘曲问题也得到了改善。
插入成型技术目前也被用于车载之外的零部件制造。其中的一个例子就是将聚酯树脂作为材料对气体传感器用模块零部件进行的加工。虽然在最初时是使用一号金属模具在其他公司的机床上进行注塑作业的,但是品质要求事项中的裂纹问题并没有得到改善,产品的成品率也很低。除此之外还有很多其他的问题,例如由于使用的是含有百分之四十玻璃成分的材料,因此螺丝和缸体磨损的速度很快。
因此虽然我们频繁更换了螺丝和缸体,但是相应费用却高达几百万日元。同时顾客的要求数量也不断增加,这时就必须要考虑那现在该怎么办了,最终我们判断只能更换成沙迪克制造的注塑机进行成型作业了,并在需要更新金属模具时导入了单动模型注塑机。在导入沙迪克制造的注塑机后零部件的焊缝品质得到了优化,同时也消除了缺陷。此外更换螺丝和缸体的频率也得到了大幅降低。
由于最初的时候,沙迪克的注塑机有两根轴,因此会给人一种零部件的更换费用会不会很高的感觉,但是让人惊讶的是使用超过十年也没有更换过零部。由于直列式注塑机的螺丝和射出缸是同轴工作的,因此会对整体产生很大的压力。而V-LINE的旋转零部件(可塑化)只进行旋转,按压零部件(填充)只进行按压,因此这些零部件都非常耐用。由于这些加工品的成品率很低,之前每个月生产五万个已经是很困难了,但是现在每个月生产十五万个以上已经不是一件很困难的事情了。
虽然插入成型作业中最重要的是让树脂易于流动与凝固,并且让每一次的注入都保持稳定,但是公司还表示沙迪克生产的注塑机即使在处理高温类型的制品时,也能够满足上述条件。使用其他公司的注塑机必须安装大容量的加热器,但是对于沙迪克生产的注塑机,即便是采用标准类型的机器也能够将温度提升至四百二十度左右,因此公司表示基本上能够支持绝大多数的超级工程塑料。
另一方面为了提高产品的清洁度,公司正在考虑未来在无尘室中进行成型作业。这样一来就需要厂商完全消除从注塑机排出的树脂气体和异物,并且进行小型化以提高其可用性。
目前随着电动车和自动驾驶汽车等汽车的电子化进程的不断推进,公司擅长的车载传感类等零部件的制造需求也不断增加。但是另一方面复杂形状的产品需求和要求具备轻量、高强度特点的新型材料也不断出现,因此我们的处境也并不是高枕无忧的。越村社长在对今后富士工业的发展进行展望时表示希望公司能够准确把握市场环境的变化和面临的课题,不断努力为顾客提供放心、安全的产品。