CNCプロトタイプ加工：あなたが知る必要があるすべて

CNCプロトタイプ加工は、他の方法に比べて比較的短時間で少量のプロトタイプを作成できるため、優れた選択肢です。

CNCプロトタイプ加工から簡単に作成できるさまざまな種類のプロトタイプがあります。たとえば、外観のプロトタイプは、最終的なパーツがどのように見えるか、または動作するかについての視覚的な情報を伝えることができます。ただし、機能的なプロトタイプには、より高い許容度が必要であり、製品の構造と安定性により重点を置いています。

この記事では、CNC機械加工されたプロトタイプのアプリケーションとその長所と短所を紹介します。続きを読む！

CNC機械加工プロトタイプのアプリケーション

CNCプロトタイプ加工は、精密機械加工が行われるほとんどすべての業界で使用されています。これらの業界のほとんどでは、機能的なプロトタイプ、または少なくとも実際の製品がどのように機能するかを示すことができるバージョンが常に必要です。 CNC機械加工のプロトタイプが最も法案に適合します。

ほとんどの場合、機械加工された工具は、強度、機械的安定性、または付加的なプロセスでは得られないその他の特性を必要とするこれらの機能的なプロトタイプに適しているため、これらの業界で使用されます。

医療業界

医学は急速に進化しており、新しい機器の必要性が生じています。ただし、ほとんどの場合、これらの医療会社はプロトタイプを確認する必要があります。これにより、製品が意図した機能で実際に機能することが保証されます。生命を扱っているため、エラーの余地はほとんどなく、プロトタイプは完成品の正確で機能的なレプリカである必要があります。

CNCプロトタイプはこの装置を作る責任があります。そのような例には、装具、安全なエンクロージャ、インプラント、MRI装置、研究機器などが含まれます。これは、医療業界でのCNC機械加工アプリケーションのアプリケーションに関する記事です。

自動車産業

自動車会社が新しいイノベーションを考え出すと、それらを製造ラインに追加する前にプロトタイプを開発する必要があります。医療業界と同様に、これらのプロトタイプをテストして、大量生産の前に機能し、車にうまく適合するかどうかを確認する必要があります。

CNC機械加工は、正確な仕様に合わせて自動車のプロトタイプを開発する責任があります。 CNCプロトタイピングは、輸送船、輸送トラックなど、他の輸送手段用の部品も製造します。

航空宇宙産業

小さなミスが1つあると、航空機の一部に抗力が発生したり、一部の部品の摩耗が増加したりする可能性があるため、航空宇宙産業はエラーを許容しない業界です。これが、このタイプの業界でほとんどの場合プロトタイプが必要な理由です。これは、実際の航空機で使用する前に、パーツの機能をテストするのに役立ちます。 CNCプロトタイプ機械加工プロセスは、着陸装置ポート、ブッシング、マニホールド、翼型など、この業界の多くのコンポーネントの製造を担当しています。航空宇宙産業でCNC機械加工がどのように使用されているかをご覧ください。

軍事および防衛産業

CNCプロトタイピングサービスもこの業界で多くの用途があります。ほとんどの弾薬と軍用車両は、それらを機能させるために非常に複雑な装置を必要とするように作られているため、プロトタイプの必要性が必要です。 CNC機械加工のプロトタイプは、このための完璧な候補です。この業界向けに製造されたデバイスの例には、飛行機部品、輸送コンポーネント、通信コンポーネント、弾薬などがあります。

プロトタイプ用のCNC機械加工の利点

費用対効果

いくつかのプロトタイプを作成する必要がある場合は、CNC機械加工が価格の点で最良のオプションです。金型と公差を準備するのに数か月かかる場合がある射出成形方法とは異なり、CNCプロトタイプ加工は、設計図と公差が数週間後に設定されるとすぐに開始できます。

高い許容度

プロトタイプの作成をスピードアップするのに役立つもう1つの利点は、プロトタイプの許容範囲が広いことです。 3D印刷とは異なり、プロトタイプは完成品と同じように詳細に作成できます。これは、プロトタイプを構造および機能テストに使用したい人にとって大きな利点です。

プロトタイプから本番へ

かなりの数のケースで、プロトタイプを作成することは、後者の生産度の1つです。製品の機能をテストしたり、プロトタイプを使用して潜在的な投資家に製品を売り込みたい場合を除いて、プロトタイプは、生産に必要な要件のほとんどがこの時点で準備ができているため、生産を高速化するのに役立ちます。

製品との類似性が高い

3D印刷されたプロトタイプとは異なり、CNC機械加工のプロトタイプは、製品と非常に多くの類似点がある傾向があります。マシニングセンターは試作品だけでなく最終用途の部品も十分に生産できるため、最終製品に近い試作品を作成することができます。

これの一部は材料にあります。多くのエンジニアリング金属は機械加工性が高いため、エンジニアは最終部品に使用するのと同じ（または類似の）材料からプロトタイプを作成できます。しかし、プロセス自体の品質も要因です。機械加工された部品は強く、印刷された部品のように特定の軸に沿って弱さを示しません。対照的に、機械加工プロセス自体は、板金成形などの他のプロセスを複製することもできます。

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プロトタイプのCNC加工のデメリット

3Dプリントよりも高価

人間による監視と電源の必要が少ない3Dプリントアウトとは異なり、CNCプロトタイプの機械加工は、一部の小規模な新興企業にとっては多くの費用がかかる可能性があります。また、CNCプロトタイピングが機能するワークピース/原材料は、3D印刷で使用されるPLPのような単純な印刷材料とは対照的に、非常に高価です。

これが、最終部品に機械加工を使用する場合でも、エンジニアが代替のプロトタイピングプロセスを選択する主な理由の1つです。開発はリソースを浪費する可能性があり、企業が（初期の）プロトタイピング段階ですべての費用を削減する必要があるかどうかは理解できます。

環境にやさしい

これが減法混色のプロセスであるという事実は、それをかなりの廃棄物発生者にします。ほとんどの場合、ワークピースの大部分が除去されて製品が形成されます。それらの取り外された部品のほとんどは、他の目的には使用できない欠けた金属またはプラスチックになります。したがって、それらは廃棄する必要があります。

CNCプロトタイプ機械加工プロセスを使用すると、材料の使用量と無駄が増えるため、材料費が高くなる可能性があります。ただし、チップはリサイクルできることが多いため、プロセスによる環境への影響はそれほど深刻ではありません。 （リサイクル可能な廃棄物を販売することも、材料費の一部を回収するのに役立ちます。）

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結論

CNCプロトタイプ加工は、比較的高速な方法と高速なサイクルタイムにより、プロトタイプを作成するための最良の方法の1つです。また、3D印刷などの方法と比較して、最終製品といくつかの類似点があります。 CNC機械加工のプロトタイプがプロジェクトに最適なプロセスであるかどうかについては、RapidDirectまでお問い合わせください。

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