欧州建設機械メーカー向けQT500-7ダクタイル鋳鉄製ポンプハウジングの精密機械加工

2025年初頭、ある大手欧州建設機械メーカーは生産拡大に苦戦していた。同社の新型油圧システムの主要部品であるQT500-7ダクタイル鋳鉄製ポンプハウジングは、量産中に納期遅延、コスト上昇、規格を満たさないシールといった複数の問題に同時に直面した。この部品は複雑な構造で、内部に油路があり、肉厚に大きなばらつきがあるため、高密度鋳造、高圧下での確実なシール、精密な機械加工が求められる。従来のサプライチェーンは分断されており、鋳造、機械加工、検査はそれぞれ異なる3社のサプライヤーが行っていたため、連携が悪く、不良率が高く、品質管理も困難だった。

▶  納期へのプレッシャー：設計図の作成から最初の合格サンプルの完成まで、計画には16週間かかり、新しい機械の発売スケジュールに間に合わせるには遅すぎた。

▶ 性能目標：部品は、QT500-7の機械的特性要件（引張強度≧ 500MPa）を満たしつつ、肉厚を薄くすることで、前世代と比較して8%以上の軽量化を実現する必要があります。

▶ 品質管理：高圧油路は100％圧力試験（ 200バール以上、漏れなし）に合格する必要があります。キー取り付け面は0.05mm以内の平面度を維持し、すべての取り付け穴は± 0.05mm以内の位置になければなりません。

▶  コスト管理：性能を損なうことなく部品あたりのコストを削減する。特に、加工不良品を減らすことでこれを実現する。

ステップ1：共同設計とプロセスシミュレーション

▶ 当社のエンジニアは2週間以内に設計レビューを完了し、3つの重要な提案を行いました。ホットスポットでの収縮リスクを排除するために、ゲートとライザーの設計を最適化すること。深穴加工作業を削減するために、一部の深部油路を機械加工ではなく成形品として直接鋳造すること。そして、クランプ時の歪みを軽減するために、加工基準面とクランプ計画を統一することです。

▶鋳造シミュレーションソフトウェアを使用して充填および凝固プロセスを解析し、収縮やガス気孔が発生する可能性のある箇所を事前に回避しました。また、CAM加工シミュレーションを実行して、「ワンセットアップ」プランが有効であることを確認しました。

ステップ2：統合された製造プロセス

▶精密鋳造：樹脂砂型鋳造法を採用しました。QT500-7ダクタイル鋳鉄を電気炉で溶解し、球状化処理を施した後、分光計および金属組織学的検査により入出前に品質を確認しました。これにより、高密度かつ良好な内部品質が確保され、後工程の安定した基盤となります。

▶ CNC精密加工：温度管理された作業場で、大型5軸マシニングセンターを用いて、すべての表面、穴、オイル通路を一度に仕上げました。「1回のセットアップで複数工程」という戦略により、平面度と穴の位置を正確に維持することができました。

▶完全検査：座標測定機（CMM）を使用して100％フルサイズ検査を実施し、高圧オイル通路を最大200バールまで加圧して漏れがないことを確認しました。

▎プロジェクトの成果とデータ

▶納期：最終図面の確認から最初の合格サンプルまでわずか9週間で完了しました。これは顧客の当初の計画より7週間も短い期間です。

▶性能：最終部品は、520MPaを超える安定した引張強度と90%を超える球状黒鉛化率を示します。平面度は0.03mm以内、すべてのキー取り付け穴は± 0.03mm以内の位置にあり、オイル通路は圧力試験に100%合格しています。

▶コスト：統合製造とプロセス最適化により、お客様の部品あたりの総コストを約18%削減します。

▶量産：試作品の承認後、順調に量産体制に入りました。これまでに3,000個以上のポンプハウジングを納入し、合格率は99.6%です。

▎お客様からのフィードバック

「Matechは単なるサプライヤーではなく、当社のプロジェクトエンジニアリングチームの一員です。彼らの積極的な鋳造に関する提案と、原材料から完成品までのシームレスな作業のおかげで、シールと調整に関する最大の悩みが解消されました。これは単なる部品の問題ではなく、機械全体の稼働開始スケジュールに関わる重要な問題なのです。」

顧客プロジェクト部門ディレクター

▎私たちの使命と取り組み

このプロジェクトの成功は、Matechが常に堅持してきたサービス理念に基づいています。

「私たちは単なる部品メーカーではありません。お客様の製品の成功を共に築き上げるパートナーです。」

私たちは、すべてのカスタマイズプロジェクトにおいて、以下のことをお約束します。

▶完全な所有権：設計レビューから最終納品まで、専任チームがプロジェクトの開始から完了まで携わるため、すべてのステップが密接に連携し、責任範囲が明確になります。

▶技術第一：当社は製造経験を積極的に活用し、製造性を考慮した設計（DFM）を実施することで、設計の初期段階から性能向上とコスト削減を実現しています。

▶品質を最優先に：原材料から完成品まで、完全なトレーサビリティを備えた品質システムを構築しています。データに基づき、すべての部品が信頼性が高く、安心してお使いいただけることをお約束します。

▶納期厳守：当社はすべてのマイルストーンを厳守し、透明性の高い生産状況をお客様にお知らせすることで、お客様が常に状況を把握し、安心していただけるように努めています。

私たちは、真の価値とは単に注文をこなすことではなく、お客様の根本的な問題を解決するお手伝いをすることにあると常に信じています。Matechは、プロ意識と卓越した技術力をもって、お客様にとって最も信頼できる精密製造パートナーとなることを目指しています。