生産機械の製品寿命を40％延長、三菱マテリアルの流体解析の活用事例

　大手切削工具メーカーである三菱マテリアル。同社が扱う切削工具の1つである旋削アプリケーションは、接触切削点の高い表面温度が寿命の短命化につながるという課題があった。そこで同社は製品寿命の延長に向けて、切削工具の冷却方法の改善に着目。東京大学と共同で、新たな冷却システムの開発に取り組んだ。

　新たな冷却システムは、ノズルから高温部に液体クーラントを射出する仕組みをとる。しかし、単にノズルからクーラントを噴射するだけでは、最高温地点に直接届かせることは難しく、冷却効果が落ちてしまう。そのため、特殊なノズルを導入し、クーラントを高速で連続噴射して、熱源まで到達できるようにすることが効率的な冷却の鍵となった。

　三菱マテリアルでは、この新たな冷却システムに採用するノズルの開発において、流体と熱伝達の解析にあるソフトウェアを導入。これらのシミュレーションの活用により、結果的に従来の冷却と比較して製品寿命を40％延ばし、切削長の70％改善も実現したという。本資料でその解析手法について詳しく解説する。