ガラス部材と金属部材の接合部で起こる漏れ問題

はじめに：製造現場で立ちはだかる「漏れ」問題

製造業において、ガラス部材と金属部材の接合は非常に重要な工程の一つです。

特に自動車や電子部品、医療機器、化学プラント設備など、多岐にわたる分野で見られる接合ですが、その接合部で発生する「漏れ」問題に苦しんでいる現場は少なくありません。

昭和の時代から変わらぬやり方――アナログな手作業や経験則に頼りきった接合工程もまだまだ根強く存在しています。

今まさに工場現場でバイヤー、購買担当、サプライヤー、現場管理職として悩んでいる方々に向けて、最新トレンドと現場実例に基づいた解決策を現場視点で解説していきます。

なぜガラス部材と金属部材の接合で「漏れ」が起こるのか

材料特性の違いが招くトラブル

ガラスと金属、それぞれの材料には大きな違いがあります。

ガラスは無機質で脆く、熱膨張係数が金属とは大きく異なります。

一方、金属は塑性変形が可能で、温度変化によって伸び縮みします。

この熱膨張係数の差、および接合面での応力集中が「漏れ」の本質的原因です。

温度変化や外部応力が加わるたび、金属が伸びてもガラスが追随しきれず、わずかな隙間やマイクロクラックが発生しやすくなります。

これが接合部からの気体・液体の漏れへと直結します。

接合方法による限界――封着・シール剤・ロー付けなど

実際の現場では、ガラスと金属を接合する方法として以下の方法が広く使われています。

• 封着（ヒューズドシール）：加熱してガラスを溶かし、金属部材と密着させる
• シール剤（エポキシ樹脂等）：化学的に密閉する
• ろう付け：低融点金属を使って接合部を埋める

しかし、これらの工法それぞれに限界があります。

封着の場合は加熱時の熱応力でクラックが入りやすいです。

シール剤は経年劣化、ろう付けは微細なピンホールが原因となり、「漏れゼロ化」は困難となります。

複合的な要因が絡み合う中、どの現場でも「根本解決」は難しいものです。

昭和から続く現場の“常識”に潜む落とし穴

伝統的な品質管理手法の限界

昭和から続く老舗工場の現場では、ベテラン作業者の経験や勘に頼る場面が今なお続いています。

たとえば、
・「この温度、この時間なら大丈夫」
・「この材料は実績があるから大丈夫」
といった、数値や科学的根拠のない慣習が未だ色濃く残っています。

このようなアナログな管理だと、材料ロットや作業者の違い、わずかな加工条件のばらつきで漏れ品が発生します。

さらに工程ごとの不具合の“見逃し”リスク、問題発生時の再発防止策の曖昧さなど、今のデジタル時代には対応しきれない課題も浮き彫りになります。

検査工程まかせのリスク

また、大量生産現場では「ライン終わりの漏れ検査ですべてカバー」という考えも強く残ります。

確かに全数検査やランダム抜き取り検査によって不良は減少しますが、そもそもの発生メカニズムや異常値のトレンド把握、工程設計の見直しができていなければ根本解決にはつながりません。

検査で流れ作業のように“良品・不良品”を分けているだけでは現場力の底上げにはならないのが実情です。

最新技術を活かした“漏れゼロ化”アプローチ

CAEシミュレーションによる応力解析

バイヤーや設計部門、現場技術者の方に今一番伝えたいのは「CAE（Computer Aided Engineering）」の活用です。

接合部の微細な応力分布を事前に解析し、どこにクラックや隙間が発生しやすいか視覚化できます。

さまざまな温度、荷重条件をモデリングし、最適な材料組み合わせ・構造をシミュレーション上で検証することで、試作前にかなりのリスクヘッジが可能です。

コスト・開発期間が厳しい現代だからこそ、このようなデジタルツールを現場レベルに落とし込むことが大きな武器となるのです。

新素材・異種材料用接着剤の進化

エポキシ系やシリコーン系など、異種材料向けの接着剤も毎年進化を続けています。

ひと昔前は「エポキシはガラスには固定できない」「シリコーンは耐熱が弱い」と言われていたものですが、今では高耐熱・高耐薬品・低アウトガスなど用途重視の高機能製品が多数登場しています。

バイヤーやサプライヤーの方は、従来の実績に縛られることなく「サンプルでの機能評価」「最新の規格動向（RoHSやFDAなど）」「複合加速試験の実施」など、新しい技術やサプライヤーへの積極的な情報収集が肝要です。

プロセス制御×IoT活用の可能性

製造業におけるDX（デジタルトランスフォーメーション）の波を、ガラス‐金属接合部でも活かしましょう。

例えば、
・リアルタイムの接合温度・負荷のセンシング
・ロー付けやシール材塗布量の自動記録
・AIによる過去の漏れ発生トレンドから異常兆候検出
など、工程内の“見える化”による早期異常検知が現実味を帯びてきました。

アナログ現場にこそ、こうした小さなIoT活用から始めることで劇的な現場改善やムダ排除、再発防止が可能となるのです。

バイヤー・サプライヤー・現場管理者が持つべき視点

なぜバイヤーは「漏れゼロ化」にこだわるべきなのか

納期・コスト・品質を求められるバイヤーの立場なら、漏れのトラブルは絶対に避けたいリスクです。

なぜなら、現代の顧客は一度の納品ミス・漏れ不良でも厳しい評価や取引停止に踏み切る可能性が高まっています。

下請けサプライヤーのレベルが全体のブランド信頼性を左右する時代です。

そのため、
・工程設計段階からの潜在リスク評価
・複数メーカー／工法の分散調達
・サプライヤー教育や工程監査の実施
といった“守り”の活動が何より重要になってきます。

サプライヤー視点で考える「要求」への備え

サプライヤー側も、バイヤーから日々厳しくなる要求スペックに「何となく従う」ではなく、積極的かつ建設的な提案ができることが求められています。

例えば、
・自社の材料専門知識と現場ノウハウを生かした「提案型営業」
・最新技術（シール材、プロセスコントロール、検査法など）の積極導入と実証
・「万一漏れた時」の迅速なアフターサービス体制
などが競争力の源泉となります。

単なるコスト競争から一歩抜け出し、「信頼されるパートナー」として選ばれるには、こうした姿勢と体制づくりが欠かせません。

現場改革――「昭和の常識」を打ち破る新たな挑戦例

実際に筆者がかかわった製造現場でも、「漏れ問題」を契機にアナログから脱却し大きな成果を上げた例があります。

具体的には、
・検査工程にAI画像認識装置を入れ、従来の作業員による目視検査の限界を突破
・QC（品質改善）チーム活動で、生産現場ごとの「漏れ起因マップ」を作成し、発生メカニズムの“見える化”を実現
・サプライヤーとの定期的な技術交流会を設け、現場課題の“壁打ち”や他社事例のノウハウ共有を徹底

こうした一例の積み重ねが、昭和由来の「カンコツ現場」から「データドリブン現場」への進化を加速させました。

現場全員が目的意識とオープンなコミュニケーションを持つこと――この“現場総力戦”こそが最強の武器となるのです。

まとめ：ガラス部材―金属部材接合部「漏れ」問題の未来へ

“漏れゼロ”の実現は決して容易ではありません。

ですが、技術（CAE、IoT、素材技術など）×現場改革×メーカー・バイヤー・サプライヤーの連携が合わさることで必ず道は開けます。

今後は規制強化、求められる品質基準の高度化、環境問題対応などますます難易度が上がります。

自社・自部門のやり方に「もうこれで十分だ」と思わず、常に新しい手法や情報、他社のチャレンジ事例に目を向けてみてください。

現場の“困った”を受け止め、皆で一歩前進する――そんな現場こそが、日本の製造力をまた一段上のステージへと押し上げる原動力になると確信しています。