金型設計とは?業務内容や必要なスキルについて徹底解説! | 静岡・愛知×エンジニアに特化した転職サイトby Achieve Career

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金型設計とは?業務内容や必要なスキル・資格について徹底解説


金型は、日本の製造業を古くから支えてきた存在です。
身の回りにあるさまざまな製品が形になっているのは、金型があるからといっても過言ではありません。
この金型を設計する仕事を担うのが、金型設計です。
今回は、金型設計について詳しく解説します。
さらに、金型設計として働くために必要な資格やスキル、また金型設計ならではのやりがいについてもチェックしていきます。
金型設計への転職を考えている方は参考にしてみてください。


金型設計とは?そのほかの設計との違い

まずは金型設計とはなにか、製造業における他の設計の仕事とどのように違うのか紹介していきます。


金型設計とは

金型設計とは、製品を大量生産するために用いる金属製の型の「金型」を設計する仕事です。
製品を大量生産するとき、多くの場合、原料となるプラスチックや金属、ゴムなどを金型に流し入れて製造します。
金型は、製品の生みの親と言えるくらい、製造業において重要なものであり、もし金型の質が悪ければ製品の質も落ち、生産コストがかさんでしまう可能性があります。

金型には、製造方法によっていくつかの種類に分けられます。

1.プレス用金型…原料を上下にプレスして形成する製造方法
2.鋳造用金型…溶かした金属を流しいれて形成する製造方法
3.プラスチック用金型…溶かしたプラスチックを流しいれて形成する製造方法

金型は、基本的に注文者からの細かい要望を聞いた上で作成します。
オーダーメイドの製品のため、金型設計には技術が問われます。
ただし昨今のデジタル技術の発達で3Dプリンターが実用化されたことにより、作れる金型の種類は大きく広がっています。
設計から製造までのスピードも上がり、金型設計の業務に変化が生じています。

機械設計との違い

金型設計と混同されがちなのが、機械設計です。
金型は厳密にいえば機械と言えますが、仕事の目的は異なります。
機械設計は、身近な機械から産業用の大きな機械まで、さまざまな機械を0から1で生み出す仕事です。
一方の金型設計は、機械設計が生み出した「1」を大量に生産していくための金型を設計する仕事です。
素材として、プラスチック、金属、ゴム、ガラスの原料を、その金型に入れることで生産することを想定しています。

金型設計から加工までの流れ

以下では、金型設計から実際の加工までの流れについてより詳しく紹介します。

打ち合わせ

金型設計の業務は、基本的にはまず製品の設計者との打ち合わせから始まります。
どのような製品を作りたいのか、図面や基本情報を押さえながら、金型を作る際の必要事項を確認していきます。
このとき、どのくらいのペースで製品を大量生産したいのかなどの製造量に関する目標も確認します。
検討と修正を何度も行いながら、細かい部分まで徹底的にすり合わせていきます。

設計図の作成

打ち合わせによる情報のすり合わせが終わったら、実際に金型の設計図を作成していきます。
従来は、基本的には手書きによって設計図を作っていましたが、近年では3DCADを用いて図面データを作成するのが一般的です。
設計においては、金型の強度やコスト、求められる機能性を考慮し要望に応える必要も出てきます。
抜き勾配、肉厚、パーティングライン、アンダーカット、角R、公差 等の点を踏まえながら設計します。

プログラムの作成

3DCADを用いて図面データを作り終えたら、金型ができるまでの生産過程をコンピューター上でプログラミングしていきます。
金型を作る際は、加工機械を通して形を整えていきますが、加工にもさまざまな方法があります。
切削加工、研削加工、放電加工などの選択肢の中から、作りたい金型に最適な加工を選んで、まずはプログラムを作成します。
そして作成が完了次第、実際に金型を加工生産します。

組み立て・最終確認

金型の生産ができたら、最後に細かいチェックを行います。
万が一型に不具合があった場合、期待通りの製品が作れなくなってしまうため、機械によるチェックと人間の手によるチェックの両方を行います。
機械でのチェックは容易ですが、人力でのチェックには高度な技術と経験値が求められます。
金型の表面の粗さは適切か、干渉してうまく噛み合わない部分がないかなど、あらゆる観点で金型を調査します。

金型設計の魅力・やりがい

製造業の心臓部でもある金型設計の仕事。責任重大な業務である分、やりがいもあります。
以下では金型設計の仕事の魅力とやりがいについて解説します。


幅広いフィールドで活躍できる

金型は製造業において必須なため、どの企業でも金型設計の仕事は重要視されています。
そのため金型設計の仕事を身につければ、身近な製品の製造にも、巨大な産業用機械の製造にも携わるチャンスがあるでしょう。
3Dプリンタの台頭もありますが、日本の良質なモノづくりを支える職業として今後も必要性のある仕事です。
特に樹脂製品については今後のニーズも堅いと見立てられます

ものづくりに深く関わることができる

金型は、日本のものづくりを支える技術=高品質 が試される存在です。
製品の設計者の意図を汲み取ってオーダーに応えた金型を作るためには、技術力と経験値が重要になるでしょう。
誰でもできる仕事ではない上、金型の質が製品の質にダイレクトに結びつくため責任は大きいです。
特に、日本の金型設計の技術は、海外よりも高く評価されています。
それだけに、やりがいも大きい仕事です。

金型設計に求められる資格

金型設計を目指す場合、どのようなスキルがあるといいのでしょうか。
金型設計になるために必要な資格は特にありませんが、合格しておくと仕事に役に立つ資格や試験はあります。
ここからは金型設計に求められる資格について解説していきます。


金型製作技能士

金型製作技能士は、金型製作の国家資格です。
「プレス金型製作」と「プラスチック成形用金型製作」に分類されていて、それぞれ特級、1級、2級にわかれています。
試験内容は学科試験と実技試験です。受験資格に実務経験の項目があるため、実際に業務経験を積まなければ取得することができません。
金型製作技能士の資格は、金型製作に関する技能と知識を保証してくれます。
取得すれば、多くの製造業の企業に重宝される人材になれるでしょう。

CAD利用技術者試験

CAD利用技術者試験、中でも3次元CAD利用技術者試験は、金型設計に欠かせない3DCADに関する知識を評価する試験です。
1級、準1級、2級にわかれていて、2級では3DCADの機能やデータ活用に関する知識などが問われます。
1級・準1級では、空間把握能力や作図能力などが問われます。
3DCADを使いこなせると、金型設計の仕事をスムーズに行えるようになるため、受けていて損はない試験です。
また、金型に限らず機械設計の役割にも応用できる資格です。

金型設計への転職はエンジニアコネクト

金型設計は、ものづくりの土台とも言える重要な仕事です。
金型設計の仕事が、製品の質を大きく左右するため責任は大きく、相応の技術と経験が求められるでしょう。
しかし責任が大きい分、やりがいを感じられる仕事です。

金型設計での転職を検討されている方は、エンジニアコネクトの利用がおすすめです。
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