コンサルティング項目(Consulting Item)

以前、蒸着（vapor deposition）加工について一部ご紹介しましたが、近年、ごく身近に、頻繁に、この技術名を聞く機会が増えてきましたので、今回再度「CVDとPVD」という形で、取り上げさせていただきます。 　①CVD；化学蒸着　 Chemical　 vapor deposition 　②PVD；物理蒸着　 Physical　 vapor deposition 　まず、おさらいとして、蒸着（じょうちゃく、英語：vapor deposition）加工について若干述べます。 蒸着加工とは 、蒸着材料と呼ばれる金属や酸化物などの物体を蒸発→気化して、基材や基板の表面に付着させて薄膜を形成するという加工方法です。 　表面処理技術としてのメッキ工法における蒸着の位置づけとしては、メッキ（湿式メッキ）では液体を使うのに対して蒸着（乾式メッキ）では気体を使います。湿式メッキは電解メッキ・無電解メッキなどをいい、乾式メッキは真空蒸着・イオンプレーティング・スパッタリングなどをいいます。 　一般に、蒸着加工を施すことによって、強度を高めることができるほか、

組立（Assembling）を主体とした製造工程の最もオーソドックスな加工方法として、かしめ加工(Staking or Caulking)があります。 （本内容は、主に以前登録した【鉸め加工】を、鉸め→かしめ　に変更したものです。）  　かしめ加工とは組付け加工の一種であり、圧入加工と同様に主に金属部品どうしを締結させるために一方の部品を変形させて一体化させる工程です。圧入と異なるのは、一方の部品を曲げたり、つぶしたり、割ったりという形に塑性変形させ、もう一方の部品と密着化、固定化をはかることにあります。  　かしめ加工の加工条件としては、変形させるためのパンチの形状をどうするかが重要であり、又、圧入と同様、加圧力、加圧スピードが関係します。又、出来映えとしてのかしめ寸法を確保するためにストッパー（治具ストッパー）を設けて行います。  　特にかしめの場合は、かしめ寸法以外の出来映え項目として　かしめ強度、かしめガタ等があり、それらを特性項目とした最適条件設定を行う必要があります。このような工程設計上の検討内容がコンサルティング対象となります。..

製品設計の業務の一環として設計図面DRがありますが、生産技術が行う工程設計においても工程設計DR（Process Design DR）という取り組みがあります。 　以前、ご紹介した初期流動管理の仕組みの一つとして、生産技術部署が主体となって実施する業務の中に、この工程設計DRが存在します。 　工程設計DRには、工程設計1次DR、工程設計2次DR、工程設計3次DRがあり、それぞれ以下のような内容となっています。 ①工程設計1次DR 　1次；量産設計段階（量産試作準備）では、発行された量産図面に対し、生産計画（数量・日程）をもとに生産ラインの構築のためのレイアウト検討（ライン環境の設定、構内物流及びライン物流）、新設設備の仕様検討、設備投資審議会の準備等を行いますが、工程設計1次DRとしては、これらがレビュー対象となります。（関係者による検討会を主催し、中心的に推進） ②工程設計2次DR 　2次；量産準備段階（量産試作～流動開始）では、ライン流動準備（加工条件設定、工程能力調査、PFMEA等からの管理項目設定→QC工程表の作成）も含めた量産試作活動を

QC工程表等の管理項目として、よくこの代用管理項目が使用されることがあります。 今回はこの代用管理項目（Substitute control items）についてコメントします。 　品質管理において、この代用管理項目とは、直接測定が困難な場合に、同等または近似の評価として用いる他の品質特性を指します。これらの特性は、要求される品質特性を直接測定するのではなく、代わりに測定される特性であり、品質特性の数値化が可能です。代用特性の例としては、溶接強度を保証するために超音波探傷試験でエコー高さや透過パルス高さの測定結果を用いることなどが挙げられます。 　QC工程表で管理項目を決める際に、この代用管理項目を設定するという場面がしばしばあります。特に重要特性として、破壊特性が謳われている場合（溶接強度、はんだ付け強度等）等、全数保証が困難な特性項目の場合は、この代用管理項目の設定により、全数保証に近い保証が可能となり、適切な品質保証体制を確立させるのに威力を発揮します。 　代用管理項目は、品質特性間の因果関係を把握し、変化の兆候に対する先手を打つことで不具

機能 めっき （ Functional plating ）とは、金属表面に特定の機能性を付与し、製品の性能や耐久性を向上させるための技術です。最近、リードフレームのポイントメッキなど、いわゆる機能 めっき に関わる機会があったので　今回、この機能 めっき について若干触れてみたいと思います。 　機能 めっき のありかたとしては、単に見た目を美しくする装飾めっきとは異なり、特定の性能を持たせることを目的としています。これにより、耐摩耗性、導電性、耐薬品性など、さまざまな特性を持つ製品を製造することが可能となります。 　機能 めっき の用途としては、電子部品、機械部品、自動車部品など、さまざまな分野で広く使用されています。特に、電子機器の接合部やコネクタ、回路基板などでの利用が一般的です。 　 機能めっきの主な特性と利点としては、耐摩耗性、導電性、耐薬品性、熱伝導性の向上が挙げられます。（以下） ●耐摩耗性: 機械部品や自動車部品において、摩耗に対する耐性を向上させるために使用されます。硬質クロムめっきなどが代表的です。 ●導電性:...

リードフレームなどの比較的薄い金属材料の加工技術としてスタンピング加工（Stamping process）がありますが、プレス加工と比較した形でコメントしたいと思います。（本来、スタンピング加工もプレス加工の一種ともいえる技術ではありますが・・） 　まず、基本となるプレス加工ですが、プレス加工とは金属材料を金型で挟み、強い圧力を加えて成形する加工技術であり、比較的 大型部品や複雑形状の成形 に向いている加工技術です。自動車・家電など幅広い分野で利用されており、加工機械としては、 油圧プレス機・機械プレス機 を使用しています。 　プレス加工に対し、スタンピング加工とは、プレス加工の一種で、薄い金属シートをパンチング・カッティングして形状を作る技術であり、比較的 小型・精密部品の大量生産に強い加工技術 です。電子部品や精密機械部品で多用されており、加工機械としては、高速処理が可能な スタンププレス を使用しています。 　また、スタンピング加工は金属のみでなく、プラスチックのシートを金型でプレスして、さまざまな形状を作り出す製造プロセスを指します。 　

近年、外観検査工程の自動化ツールとして3Dカメラ（3D camera）を使用する機会が多くなってきています。今回はこの3Dカメラについて若干コメントします。 　3Dカメラは、平面の2次元画像を撮影する従来のカメラとは異なり、カメラと環境内の物体との距離を測定し、深度マップやRGB-D画像（色情報と深度情報を統合した画像）を生成します。 3Dスキャナーと同様に、3Dカメラにも複数の異なる技術が活用されています。 　3Dカメラは、深度を計測することにより、画像認識、画像識別を行うことができるため、外観検査の判別、識別精度が向上するというしくみになっています。実際には、はんだ付けのフィレット形状検査など立体的な形状確認などで広く活用されています。 　3Dカメラの主な技術としては、下記①②があります。 　①人間の両眼視覚を模倣し、2つ以上のレンズで三角測量を行い深度を算出する技術。 　②既知の光パターンを物体に投影し、その歪みを解析して深度を推定する技術。 　現在、空間を立体的に把握できる3Dカメラの中でもとりわけ注目を集めているのが「ToFカメラ」です

以前、凝集破壊についてコメントしましたが、今回は、相対する破壊モードとして、界面破壊 （ Interfacial fracture ） がありますので、その内容についてコメントします。 　界面破壊（ Interfacial fracture ）は、接着剤と被着材料の接合界面、または被着材料自体で発生する破壊の一形態です。具体的には、接着剤が一方の被着材料に付着し、もう一方の面が露出した状態を指します。これは、接着強度のばらつきが大きくなる原因となり、通常の接着で最も多く見られる現象です。 　界面破壊の原因としては、物理的影響、化学的影響、環境要因が、あげられます。 ●物理的影響；圧力、引っ張り、せん断などの外力が界面に作用し、材料の耐性を超えると界面破壊が発生します。特に高負荷環境や急激な温度変化が影響します。 ●化学的影響；酸やアルカリ、酸化などの化学反応が材料の表面や界面にダメージを与えると界面破壊が発生することがあります。耐食性の低い材料を使用している場合、リスクが高まります。 ●環境要因；湿度や温度の変化が界面破壊を引き起こすことがありま

MSAとは「Measurement Systems Analysis」の略で、測定システムの信頼性と精度を評価する手法です。 MSAは、IATF16949で定められたコアツールの一つであり、APQP（ Advanced Product Quality Planning and Control Plan ）やFMEA、SPC（ Statistical Process Control ）、PPAP（ Production Part Approval Process：生産部品承認プロセス ）と並んで、製品の品質保証に不可欠な手法です。校正だけでは見えない測定のばらつきや信頼性を評価することで、安定した製造と品質管理を支えます。 　 MSAで 実務上、最も頻繁に実施されるのが、以前ご紹介した「 GR&R （Gage Repeatability and Reproducibility）」であり、繰り返し性と再現性を同時に評価し、測定システムのばらつきが製品のばらつきや公差に対してどの程度の割合を占めるかを数値で示したものです。 　MSA（測定システム解析）

リードフレーム（Leadframe）は半導体デバイスの重要な部品であり、主にエッチングやパンチング加工によって製造されます。 　リードフレーム （Leadframe） とは、半導体チップを支持し、外部配線との接続を行う金属製のフレームです。主にIC（集積回路）やLSI（大規模集積回路）に使用され、電子機器の性能を最大限に引き出すために不可欠な要素です。リードフレームは、半導体素子の内部配線や外部端子を形成し、製品の取り扱いや実装を容易にするものです。 　上記のように、リードフレームの加工方法には、 エッチング加工やパンチング加工 があります。（下記） 　★エッチング加工；金属の腐食を利用して形状を再現する方法で、複雑な形状のリードフレームを作成するのに適しています。エッチング加工は、形状変更が容易で、少量生産にも対応可能です。 　★パンチング加工；金型を使用して金属を打ち抜く方法で、大量生産に向いています。初期投資が高いものの、コスト効率が良いのが特徴です。 　リードフレームに 使用される材料 は、主に 銅合金やニッケル合金 が使用されます。（下

今回は電子部品組付けの フロー半田付け工程で使用される フラックス塗布装置についてコメントします。 　フロー半田付けは、あらかじめ基盤に実装されたチップ素子（この場合は素子を基板にあらかじめ接着剤で固定）や、ディスクリート部品を噴流はんだ槽を通過させて半田付けするものですが、その先頭工程に フラックス塗布装置（Flux coating device）が配置されています。 　フラックス塗布装置は、 フロー半田付け工程の出来映えを左右する重要な工程をなすものであり、フロー半田付けする前に、フラックスをはんだ付け部に均一に塗布する為のものです。 　フラックス塗布装置の種類としては、主に、発泡式、スプレー式、超音波式、ドロップジェット式の4種類があります。 　フラックス塗布装置の選定方法としては「塗布の領域」「局所塗布」「メンテナンス性」の3つのポイントに絞ることができます。 　発泡式は全面塗布が可能で、スプレー式は広範囲に塗布が必要な場合に適しています。超音波式は局所的な塗布に向いており、ドロップジェット式は局所塗布が得意です。 　特にメンテナンス性を

以前、 グラビアコート についてコメントしましたが、微小な 薄膜塗工を専門に行う装置として、マイクログラビアコーター（ Microgravure Coater ）がありますので、その内容について説明します。 　マイクログラビアコーターは、微細な塗工を行うための装置で、主に以下のような特徴があります。 　●構造: グラビアロールとバックアップロールで構成され、塗工液をロールの凹部に転移させる方式です。 　●塗工方法: グラビアロールが塗工液を掻き上げ、 ドクターブレードで余分な液を取り除き 、基材に均一に塗工します。 　●薄膜塗工: 小径のグラビアロール を使用し、超薄膜（WET1μm）塗工が可能です。また、 膜厚調整はグラビアロールの周速を変化 させることで行います。 　●調整機能: 塗工量は彫刻柄や液の固形分率によって調整 され、安定した薄塗りが実現できます。 安定性と高精度な塗工を実現するために、特別な設計が施されています。 　これらの特性により、マイクログラビアコーターは高精度な塗工が求められる分野で広く使用されています。 (参考ブログ)

量産流動開始前の量産確認のワーク数（Mass Production Workpieces）は常に課題に挙げられる内容です。 　量産確認のワーク数は、製造プロセスにおいて重要な要素であり、製品の品質や機能を確保するために必要となります。具体的なワーク数は、製品の特性や生産条件によって異なります。 　ワーク数を検討する場合、一般的には以下のような段階（フェーズ）でのワーク数が考えられますが、ここでは④の量産試作（実際の量産ラインでの試作）における内容に焦点をあてて検討することとします。 【各フェーズとは】 　①試作の段階: 試作では、製品の機能や性能を限定して試作し、検証を行います。 　②機能試作: 大量生産を意識した試作品でテストを行い、仕様に沿った性能を発揮できるか確認します。 　③デザイン試作: 市場ニーズや使いやすさに応えるデザインを決定する試作を行います。 　 ④量産試作 : 量産流動前に、実際の量産ラインに近い条件で試作品を生産し、設計通りの品質や機能が確保できるかを検証します。 　これらの試作段階を経て、量産化に成功するためには、各フェ

溶接やはんだ付けなど、溶接電極やはんだこて先などを扱う場合、QC工程表上の管理項目として、交換インターバルが重要になります。この電極類の交換インターバル（Electrode replacement interval）について今回コメントします。 ●溶接電極の場合 　溶接電極の交換インターバルは、電極の摩耗や性能低下に応じて決定されます。一般的には、電極寿命に相当する打点数の0.5～0.7倍の打点数を管理の目安として電極チップ先端をドレッシングするか、新品と交換するのが通常です。 　また、連続溶接の途中で定期的に電極チップ先端をドレッシングし、常に初期的状態に近い状態に戻すことが必要であり、これにより、溶接品質の安定と機器の寿命を長く保つことができます。 ●はんだコテ先の場合 　はんだ コテ先 の交換インターバルは、使用頻度や環境によって異なりますが、一般的には数年から数ヶ月の間で交換が必要です。特に、頻繁に使用する場合や高温での作業を行う場合は、こて先の劣化が早まるため、早めの交換が推奨されます。また、こて先の汚れや酸化を防ぐために、作業開始前・

パシベート処理（Passivation treatment;不動態化処理）は、ステンレス鋼の表面に不動態皮膜を形成し、耐食性を向上させるための化学的な処理です。 ●パシベート処理の目的 　①耐食性の向上 : ステンレス鋼の表面に不動態皮膜を形成することで、腐食を防ぎ、製品の寿命を延ばします。 　②表面清浄度の向上 : 不純物や汚れを除去し、クリーンな表面状態を保つことで、異物混入を防ぎます。 ●処理の方法 　①酸性溶液への浸漬 : ステンレス鋼を硝酸やクエン酸などの酸性溶液に浸漬し、表面の不純物を除去しながら不動態皮膜を再生・強化します。 　②電解処理 : 電気分解の原理を利用して、金属表面を滑らかにし、均一な不動態皮膜の形成を促進します。 ●不動態皮膜の特徴 不動態皮膜は、金属表面に形成される酸化皮膜であり、以下の特性があります： 　①耐食性 : 酸化クロム層が形成され、外部の腐食性物質から金属を保護します。 　②薄さ : 不動態皮膜は数ナノメートルの厚さでありながら、非常に強力な腐食防止効果を発揮します。 ●適用分野 　パシベート処理は、特に

様々なナットの中で、金属板を介して、部品や製品をねじで締結させる目的で使用されるものとして溶接ナット(Weld Nut)があります。 　溶接ナット とは、金属表面に恒久的に接合される特殊なねじ締結部品で、主に金属板と他の部品を接合するために使用されます。 　溶接ナット の材質としては、通常、炭素鋼、ステンレス鋼、またはアルミニウムなどで作られおり、プロジェクション溶接 又はスポット溶接 を用いて取り付けられます。そのため溶接ナット単体には溶接用の突起（凸部）が施されています。 　この技術（溶接ナット締結技術）により、ナットが金属板にしっかりと溶接され、強固な結合力を生み出します。この溶接ナット は、 自動車や機械、建設業界でも広く利用されてるものです。 　 溶接ナット の表面状態は、使用上有害な割れ、きず、かえりなどの表面欠陥があってはならない（溶接品質に悪影響を及ぼすため）こととされており、溶接 ナットには、表面処理を施さないのが一般的です。 （※） （※） ステンレス鋼については、 パシベート処理（Passivation treatment;

当生産技術コンサルタントとして保有している 公害防止管理者資格（水質1種、騒音、振動）を少しでも活用できればと思い、公害防止管理者に関する内容をコメントします。 （大半は、ネット情報によるものです。） 　公害防止管理者（ pollution prevention manager ）は、工場や事業場において公害を防止するための業務を統括し、環境保全に貢献する重要な役割を担っています。以下に、その 重要性 と 主要業務 についてコメントします。 ●公害防止管理者の重要性 　公害防止管理者は、工場から排出される有害物質を適切に管理し、地域住民の健康や生活環境を守るために重要な役割を担っています。特に、過去の公害問題を受けて、1971年に公害防止管理者制度が設立され、以降その重要性は増しています。環境問題への意識が高まる中、専門的な知識やスキルを持つ公害防止管理者の需要は高まっています。 ●公害防止管理者の 主要業務 　①公害防止施設の監視と管理: 　公害防止管理者は、特定工場における公害防止施設の運転管理や維持、使用、測定、記録などを行います。これによ

今回は、こてはんだ付け作業で欠かせない、はんだのコテ先をスポンジ（soldering iron sponge）で拭う動作に関連した内容についてコメントします。特に手作業のこてはんだ付けに対し、こてを使用したはんだ付け自動機にも関連した内容になっています。 　はんだごて作業で使用するスポンジ （soldering iron sponge） は、こて先のメンテナンスには欠かせないアイテムです。正しく使うことで、はんだ付けの品質が一段と向上します。 　以下に一般的なスポンジの使い方のポイントを列記します。（手作業を想定） ● スポンジの使い方について 　1．スポンジを湿らせる 　　・水でしっかり濡らしますが、絞って「水が垂れない程度」にするのがコツです。 　　・水分が多すぎると、こて先の温度が急激に下がって作業に支障が出ます。 　2．こて先のクリーニング 　　・はんだごてが十分に温まったら、こて先をスポンジに軽く押し当てて汚れを落とします。 　　・黒く焦げたはんだや酸化膜を取り除くことで、はんだの乗りが良くなります。 　3．作業中もこまめに清掃...

プレス加工の工法の一つに、 シェービング加工があります。シェービング加工（ Shaving ）は、部品の切断面を薄く削り取り、寸法精度と表面品質を向上させるプレス加工における仕上げ加工の一種です。 ●シェービング加工の定義 　シェービング加工は、プレス加工で打抜かれた製品の切断面をさらに薄く削り取り、全体のせん断面を形成するために行われる加工方法です。この加工により、バリやだれを除去し、より滑らかで精度の高い断面を得ることができます。 ●シェービング加工のプロセス 　①切断: 最初にプレス加工で部品を打抜きます。 　②シェービング: 次に、シェービング加工を行い、板厚の5～10%を削り取ります。厚板の場合は、複数回のシェービング加工が必要になることもあります。 　③仕上げ: 最終的に、加工面が滑らかになり、寸法精度が向上します。これにより、ギアやベアリングなど、高精度が求められる製品に適用されます。 ●シェービング加工の利点 ①寸法精度の向上: シェービング加工により、部品の寸法精度が高まり、他の部品との噛み合わせがスムーズになります。 ②表

圧入工程(Press Fit)で発生する不良に対する、一般的な不良低減の進め方についてコメントします。(Press Fit Defect Reduction) 　ここでの不良対象としては、作業者のスキル不足が主要因となるものは対象外とします。 （不良低減が作業者習熟度向上、つまり、スキルの向上という部分は訓練時間とともに解消していくという意味で今回は除く。） 　圧入工程の工程設計上の緒言として謳われているのは下記の項目です。 ①加工条件項目 　圧入工程の加工条件としては、圧入力、圧入スピード、（下降端）保持時間、（加圧力カーブ）モニター、2段圧入モニタリング等 ②出来映え評価項目 　圧入工程の出来映え評価としては、圧入外観（変形、傷、打痕等）、圧入強度（引っ張り強度）等 　ここで、不良項目対象は全数検査対象の不良項目であり、実際の流動上、不良となるものとしては、圧入モニターでNG表示されて、排出されるものがほとんどであり、下記のような内容となります。具体的な対策例と共に記述します。 ●不良項目とその対策内容 ①圧入不足不良 　圧入不足の現象として