金型におけるリバースエンジニアリングの重要性

リバースエンジニアリングは、金型製造の現場において、古い金型の再生から品質向上、コスト削減、さらには技術継承まで、多岐にわたる重要な役割を担っています。

１．金型製造におけるリバースエンジニアリング

リバースエンジニアリングとは、既存の製品や部品を解析し、その設計情報や製造方法を逆算して再現する技術を指します。特に金型製造の分野では、現物の金型や製品をデジタルデータ化し、再設計や修復、あるいは新規製品の開発に活用されています。

金型業界において、リバースエンジニアリングは主に2D/3Dデータが存在しない金型や製品の更新・復元に利用されます。具体的には、既製品をスキャンしたデータから、CAD、CAM、CAEで扱えるデータ（IGESやSTEPなど）を作成するプロセスを指します。例えば、数十年前に製造され図面が失われた古い金型であっても、リバースエンジニアリングによって、その更新型の製作をすることができます。金型図面だけでなく、製品の2D・3D図が現存しない場合でも、金型の形状を3Dスキャンして3Dモデルを作成することで、同じ形状の製品を成形できる金型を復元し製作することができます。

また、サーバーのトラブルによるデータ消失や、他社から移管されてきた金型の更新など、手元にデータがない状況でも、金型や製品の現物さえあれば更新や復元が可能です。実際に使用されていた金型を調べて、歪みの傾向を掴み、その実績のある型そのものを再現することで、更新型や増型の製作を行うことができます。

このように、リバースエンジニアリングは、古い金型の再生や製品改良に伴う既存金型の改造、さらにはイメージからの金型製作まで、幅広いニーズに応えることができます。金型製造の効率化や製品品質の向上に不可欠な役割を担っています。

２．リバースエンジニアリングの流れ

金型製造におけるリバースエンジニアリングは、精密なデータ取得と変換が重要です。まず対象となる金型や製品を3Dスキャナーで測定し、その形状データを取得することから行います。この初期段階で得られるのは「点群データ」と呼ばれる、形状の頂点が点の集合として表現されたデータです。

点群データはそのままでは加工に利用できないため、加工可能な形式に変換する作業が必要となります。具体的には、点と点を線でつなぎ合わせる「メッシュ化」、そして面を貼り付けて形状を明確にする「ポリゴン化」といった工程を経て、データは具体的な形を帯びていきます。その後、データ容量の最適化と形状の滑らかさを追求するために「サーフェス化」が行われます。このサーフェス化の過程では、製品として必要な面と、スキャン時に発生した不要な面（傷など）を見極める細やかな判断が求められます。これら一連の工程を経て、ようやく加工に利用できる高精度な製品データが完成します。

取得し変換されたCADデータは、ソフトウェアで処理され、編集可能な状態となります。その後、このデータを基に、既存金型の修復や新たな金型の製作、さらには設計修正や最適化へと応用されます。例えば、既存製品を測定する際には、金型材質の選定や樹脂の収縮率なども考慮に入れ、詳細な図面データを作成して金型設計が進められます。ネジ形状を持つ製品であれば、既存のキャップや金型のネジ形状を測定し、必要な寸法を図面データ化して製作することも可能です。

３．金型リバースエンジニアリングのメリット

金型製作におけるリバースエンジニアリングの活用には３つのメリットがあります。

効率的な金型再生と複製

仕上げた金型をスキャンしCADデータ化することで、短期間かつ低コストで同等品を複製できます。3Dデータがない古い金型でも高品質に再生が可能で、複雑な形状の金型を短期間で再作成し、モデリング工数削減や高精度・高品質な金型実現に繋がります。

メンテナンスと品質向上

量産中に破損した金型も、スキャンしてCADデータ化し再製作することで短期間で修復できます。これにより、量産対応の迅速化に加え、経年劣化や衝撃による不具合を含まない、加工に適した高品質なデータ作成が可能になります。

ノウハウ活用とデータ管理

製作した金型の形状データを、設計や解析にフィードバックし、次期開発の品質向上に役立てることも可能です。また、使用していない金型をCADデータ化することで、管理コスト削減にも貢献します。図面のない金型がデータを持つことで、型保全やチューニングの検討がデータ上で可能となり、業務効率が格段に向上します。

このように、リバースエンジニアリングは、工数・コストの削減、品質向上だけでなく、技術継承という多くの企業が抱える課題に対しても有効な解決策を提供し、金型製造業にとって不可欠な技術となっています。

当社の金型リバースエンジニアリングの事例

ブロー金型のリバースエンジニアリング

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